JP2003130069A - エンコーダ付駆動輪用転がり軸受ユニット - Google Patents
エンコーダ付駆動輪用転がり軸受ユニットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンコーダ２８ａを構成する永久磁石２７ａ
への異物付着を防止でき、しかもスプライン孔１３とス
プライン軸１７とのスプライン係合部への異物の侵入防
止を図れる構造を実現する。 【解決手段】 上記永久磁石２７ａと外部空間とを、非
磁性材製の外径側芯金２９ａとシールリップ４３とから
成るシールリング３１ａにより、外部空間から遮断す
る。又、上記スプライン係合部の軸方向内端部を、上記
エンコーダ２８ａを構成する内径側芯金２６ａに添設し
たシール材３６により外部空間から遮断する。これらの
構成により、上記課題を解決できる。
への異物付着を防止でき、しかもスプライン孔１３とス
プライン軸１７とのスプライン係合部への異物の侵入防
止を図れる構造を実現する。 【解決手段】 上記永久磁石２７ａと外部空間とを、非
磁性材製の外径側芯金２９ａとシールリップ４３とから
成るシールリング３１ａにより、外部空間から遮断す
る。又、上記スプライン係合部の軸方向内端部を、上記
エンコーダ２８ａを構成する内径側芯金２６ａに添設し
たシール材３６により外部空間から遮断する。これらの
構成により、上記課題を解決できる。
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、独立懸架式サス
ペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン
前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動
車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４
ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を懸架装置に対して回転
自在に支持して上記駆動輪を回転駆動すると共に、この
駆動輪の回転速度を検出する為のエンコーダ付駆動輪用
転がり軸受ユニットの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】車輪を懸架装置に対して回転自在に支持
する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組
み合わせた駆動輪用転がり軸受ユニットが、各種使用さ
れている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支
持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の駆動輪用
転がり軸受ユニットは、車輪側等速ジョイントと結合自
在な構造である必要がある。この車輪側等速ジョイント
は、駆動輪の変位やこの駆動輪に付与された舵角に拘ら
ず、駆動力を伝達する為の伝達軸の回転を上記駆動輪に
対して円滑に（等速性を確保して）伝達する為に必要で
ある。図４は、この様な目的で駆動輪用転がり軸受ユニ
ット１と車輪側等速ジョイント２とを組み合わせた、従
来から一般的に実施されている構造を示している。 【０００３】このうちの駆動輪用転がり軸受ユニット１
は、外輪３の内径側にハブ４及び内輪５を、複数個の転
動体６、６を介して回転自在に支持して成る。このうち
の外輪３は、その外周面に設けた第一のフランジ７によ
り懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定し
た状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪３の内
周面には１対の外輪軌道８、８を設けて、この外輪３の
内径側に上記ハブ４及び内輪５を、この外輪３と同心
に、回転自在に支持している。 【０００４】このうちのハブ４は、外周面の外端（軸方
向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅
方向外側となる側で、各図の左側。本明細書全体で同
じ。）寄り部分に、車輪を支持する為の第二のフランジ
９を設けている。又、上記ハブ４の外周面の中間部に第
一の内輪軌道１０を形成し、同じく内端（軸方向に関し
て内とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央
側となる側で、各図の右側。本明細書全体で同じ。）部
に形成した小径段部１１に、その外周面に第二の内輪軌
道１２を形成した上記内輪５を外嵌固定している。又、
上記ハブ４の中心部には、スプライン孔１３を設けてい
る。 【０００５】一方、前記車輪側等速ジョイント２は、等
速ジョイント用外輪１４と、等速ジョイント用内輪１５
と、複数のボール１６、１６と、スプライン軸１７とを
備える。上記等速ジョイント用外輪１４はこのスプライ
ン軸１７の内端部に、このスプライン軸１７と同心に設
けられている。この様な等速ジョイント用外輪１４の内
周面の円周方向複数個所には外径側係合溝１８、１８
を、それぞれこの円周方向に対し直角方向に形成してい
る。又、上記等速ジョイント用内輪１５は、中心部に第
二のスプライン孔１９を、その外周面で上記各外径側係
合溝１８、１８と整合する部分に内径側係合溝２０、２
０を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成してい
る。そして、これら各内径側係合溝２０、２０と上記各
外径側係合溝１８、１８との間に上記各ボール１６、１
６を、保持器２１により保持した状態で、これら各係合
溝２０、１８に沿う転動自在に設けている。尚、上記車
輪側等速ジョイント２の構成各部の形状等に就いては、
周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイン
トの場合と同様であり、本発明の要旨とは関係しないの
で、詳しい説明は省略する。 【０００６】上述の様な車輪側等速ジョイント２と前述
の様な駆動輪用転がり軸受ユニット１とは、上記スプラ
イン軸１７を上記ハブ４のスプライン孔１３に、内側か
ら外側に向け挿通する。そして、上記スプライン軸１７
の外端部で上記ハブ４の外端面から突出した部分に設け
た雄ねじ部２２にナット２３を螺合し、更に緊締する事
により、互いに結合固定する。同時に、前記各転動体
６、６に適正な予圧が付与される。この状態で、前記内
輪５の内端面は上記等速ジョイント用外輪１４の外端面
に、平坦面同士で当接するので、この内輪５が前記小径
段部１１から抜け出る方向に変位する事はない。又、長
期間に亙る使用によっても、当接部にへたりが生じる事
はなく、上記予圧が低下する事はない。 【０００７】更に、自動車の懸架装置への組み付け状態
では、前記等速ジョイント用内輪１５の中心部に設けた
第二のスプライン孔１９に、伝達軸２４の外端部に設け
た雄スプライン部２５をスプライン係合させて、この伝
達軸２４を上記等速ジョイント用内輪１５に、回転力の
伝達自在に結合する。又、この伝達軸２４の内端部は、
図示しないデファレンシャルギヤの出力軸部に設けた、
やはり図示しないトリポード型のデファレンシャル側等
速ジョイントの出力部であるトラニオンの中心部に結合
固定する。従って、自動車の走行時に上記伝達軸２４
は、等速回転する。 【０００８】一般的な駆動輪用転がり軸受ユニットの構
造は上述の通りであるが、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（Ｔ
ＣＳ）を動作させる為の回転速度信号を得る為には、駆
動輪用転がり軸受ユニットに、回転速度検出装置を組み
込む必要がある。この場合に、永久磁石製のエンコーダ
と、ホール素子等、磁束の方向や磁束密度に応じて特性
を変化させる、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出
素子を組み込んだアクティブ型の回転検出センサとを組
み合わせた回転速度検出装置が、回転速度検出を低速状
態から高速状態まで安定して行なえる事から、好ましく
利用できる。この場合に、永久磁石であるエンコーダ
に、路面から巻き上げられた磁性粉末が付着するのを防
止する事が、長期間に亙って安定した回転検出性能を確
保する面から必要である。 【０００９】この様な要求を満たす構造として、米国特
許第５９６９５１８号明細書に記載されたものがある。
図５は、この明細書に記載された構造を示している。使
用時に回転する内輪５ａの内端部に、内径側芯金２６と
永久磁石２７とから成るエンコーダ２８を外嵌固定して
いる。又、外輪３ａの内端部に、非磁性材製の外径側芯
金２９と弾性材３０とから成るシールリング３１を内嵌
固定している。そして、この弾性材３０を、上記エンコ
ーダ２８を構成する上記内径側芯金２６に摺接させてい
る。この状態で上記永久磁石２７が、磁性粉等の異物が
浮遊する外部空間から遮断されるので、この永久磁石２
７に磁性粉末が付着するのを防止できる。又、上記外径
側芯金２９は非磁性材である為、上記永久磁石２７から
出た磁束がこの外径側芯金２９の内側に設置された回転
検出センサ３２まで達する様にできる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】図５に示した構造によ
れば、上記永久磁石２７に磁性粉末が付着するのを防止
できるが、この構造を単に図４に示した様な駆動輪用転
がり軸受ユニットに組み込んだだけでは、スプライン孔
１３とスプライン軸１７とのスプライン係合部に、雨水
等の異物が入り込む事を防止できない。即ち、このスプ
ライン係合部の軸方向両端部のうち、外端側はハブ４の
外端部にキャップを嵌着する等により外部空間と遮断で
きるが、それだけでは内端側からの異物進入を防止でき
ない。上記スプライン係合部には、グリースを塗布する
事により錆び付きを防止しているが、長期間に亙って確
実な防錆効果を期待する事は難しい。従って、上記スプ
ライン係合部に異物が入り込むと、このスプライン係合
部が錆び付く可能性があるが、錆び付いた場合には、点
検、修理等の為に上記スプライン孔１３から上記スプラ
イン軸１７を抜き取る事が困難若しくは不能になり、点
検、修理に要するコストが嵩んでしまう。本発明は、こ
の様な事情に鑑みて、スプライン係合部への異物進入防
止を有効に図れるエンコーダ付駆動輪用転がり軸受ユニ
ットを実現すべく発明したものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の駆動輪用転がり
軸受ユニットは、外輪と、ハブと、内輪と、複数個の転
動体と、駆動軸部材と、エンコーダと、シールリングと
を備える。このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道
を有し、使用時にも回転しない。又、上記ハブは、車輪
を支持する為のフランジを外周面の外端寄り部分に、第
一の内輪軌道を直接又は別体の内輪を介して外周面の中
間部に、スプライン孔を中心部に、それぞれ設けてい
る。又、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、
上記ハブの内端部に外嵌固定されている。又、上記各転
動体は、上記各外輪軌道と上記第一、第二の各内輪軌道
との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられてい
る。又、上記駆動軸部材は、上記スプライン孔とスプラ
イン係合するスプライン軸を外半部に設けると共に、内
半部を等速ジョイントを構成する等速ジョイント用外輪
としている。又、上記エンコーダは、内径側芯金と永久
磁石とから成るもので、上記内輪の内端部に外嵌固定さ
れている。このうちの内径側芯金は、内径側円筒部と外
側円輪部とを備え、全体を円環状としている。又、上記
永久磁石は、内側面にＳ極とＮ極とを交互に配置したも
ので、上記内径側芯金の外側円輪部の内側面に添着して
いる。又、上記シールリングは、上記外輪の内端部に内
嵌固定されたもので、非磁性材製の外径側芯金と弾性材
製のシールリップとから成る。このうちの外径側芯金
は、外径側円筒部と内側円輪部とを備え、全体を円環状
としている。又、上記シールリップは、上記外径側芯金
に支持している。この様なシールリングは、このシール
リップの先端縁を上記エンコーダの内径側芯金に全周に
亙って摺接させると共に、上記内側円輪部の外側面を上
記永久磁石の内側面に近接対向させている。更に、上記
内輪の内端部に芯金を介して支持した弾性材製のシール
材を上記駆動軸部材の表面に、全周に亙って弾性的に当
接させている。 【００１２】 【作用】上述の様に構成する本発明のエンコーダ付駆動
輪用転がり軸受ユニットによれば、エンコーダを構成す
る永久磁石に磁性粉等の異物が付着するのを防止できる
構造で、スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係
合部に、雨水等の異物が入り込む事を防止できる。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、エンコー
ダ２８ａを構成する永久磁石２７ａに磁性粉等の異物が
付着する事を防止できる構造で、ハブ４ａ側に設けたス
プライン孔１３と、等速ジョイントを構成する駆動軸部
材３３側に設けたスプライン軸１７とのスプライン係合
部に、雨水等の異物が入り込むのを防止する部分の構造
にある。駆動輪用転がり軸受ユニット部分の構造に関し
ては、前述の図４に示した構造を含め、従来から広く知
られている構造と同様であるから、図４と同等部分には
同一符号を付して、重複する説明を省略し、以下、本発
明の特徴部分を中心に説明する。 【００１４】上記エンコーダ２８ａは、内輪５ｂの内端
部を構成する肩部３４の内半部に形成した小径部３５に
外嵌固定している。この様なエンコーダ２８ａは、内径
側芯金２６ａと、永久磁石２７ａと、シール材３６とか
ら成る。このうちの内径側芯金２６ａは、ＳＰＣＣの如
き鋼板等の磁性金属板にプレス加工等の塑性加工を施す
事により、内径側円筒部３７と外側円輪部３８とを備え
た断面略Ｌ字形で、全体を円環状としている。この様な
内径側芯金２６ａは上記小径部３５に、上記内径側円筒
部３７の先端縁を軸方向内方に向けた状態で、締り嵌め
により外嵌固定している。 【００１５】又、上記永久磁石２７ａは、ゴム、合成樹
脂等の高分子材料中に、フェライト等の磁性粉末を混入
した、ゴム磁石或はプラスチック磁石であって、上記外
側円輪部３８の内側面の外径側半部に、接着（焼き付け
を含む）、自身の磁気吸着等により、上記内径側芯金２
６ａと同心に添着している。この様な永久磁石２７ａ
は、軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁している。着
磁方向は円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化して
いる。従って、上記永久磁石２７ａの内側面には、Ｓ極
とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。 【００１６】又、上記シール材３６は、ゴム、ビニルの
如きエラストマー、或は合成樹脂等の弾性材により全体
を円環状に形成したもので、上記内径側円筒部３７の先
端部（内端部）外周面に全周に亙って形成した係止凹溝
３９に、その基端部（外端部）を係止している。即ち、
上記内径側円筒部３７の先端部で前記内輪５ｂの内端面
から内方に突出した部分を、外周面側が凹面となる方向
に断面円弧形に曲げ形成する事により、当該部分の外周
面に上記係止凹溝３９を形成している。又、上記シール
材３６の基端部に、この係止凹溝３９に係止する為の、
断面形状が略円形の嵌合係止部４０を形成している。そ
して、シールリップ部４１を、この嵌合係止部４０の外
周面から、軸方向内方及び径方向内方に延出する状態
で、全周に亙って形成している。 【００１７】この様なシールリップ部４１は、上記嵌合
係止部４０を上記係止凹溝３９に締り嵌めで外嵌支持し
た状態で、上記内径側円筒部３７の軸方向内方及び径方
向内方に突出する。そして、前記ハブ４ａの中心部に形
成したスプライン孔１３に前記駆動軸部材３３のスプラ
イン軸１７を挿入した状態で、上記シールリップ部４１
の先端縁がこの駆動軸部材３３の中間部外周面に、全周
に亙って弾性的に当接する。そして、上記スプライン孔
１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部に雨
水等の異物が、軸方向内端側から進入する事を防止す
る。尚、このスプライン係合部への軸方向外端側からの
異物の進入防止は、上記ハブ４ａの外端部に被着した、
図示しないキャップにより防止する。 【００１８】尚、本例の場合、互いに別体に構成した上
記シール材３６と上記内径側芯金２６ａとを、後から弾
性的に結合する様にしている。言い換えれば、ゴム製の
シール材を内径側芯金に焼き付けると言った、通常行な
われる構成は採用していない。この理由は、焼き付け時
の熱により上記内径側芯金２６ａに添着した前記永久磁
石２７ａが劣化する事を防止する為である。この様な事
情を考慮して上記内径側芯金２６ａと別体に構成した、
上記シール材３６を構成する材料としては、ニトリルゴ
ム、アクリルゴム等のゴム材料、或はハイトレル等の弾
性係数が低い合成樹脂材料を使用できる。 【００１９】又、外輪３の内端部に、シールリング３１
ａを内嵌支持している。このシールリング３１ａは、非
磁性材製の外径側芯金２９ａと弾性材製のシールリップ
４３とから成る。このうちの外径側芯金２９ａは、ＳＵ
Ｓ３０４等の非磁性金属板にプレス加工等の曲げ加工を
施す事により、外径側円筒部４４と内側円輪部４５とか
ら成る断面Ｌ字形で、全体を円環状としている。又、上
記シールリップ４３は、ニトリルゴム、アクリルゴム等
のゴム材料により形成したもので、上記外径側芯金２９
ａの内側円輪部４５の内周縁部に全周に亙って支持して
いる。この様なシールリング３１ａは、上記シールリッ
プ４３の先端縁を前記エンコーダ２８ａを構成する内径
側芯金２６ａの内径側円筒部３７の外周面と外側円輪部
３８の内側面内径寄り部分とに、それぞれ全周に亙って
摺接させている。本例の場合、２本のシールリップ４３
を、上記内径側円筒部３７の外周面と外側円輪部３８の
内側面内径寄り部分とにそれぞれ摺接させているので、
内径側円筒面の外周面にのみ摺接させた、前記図５に示
した構造に比べて優れたシール性能を得られる。又、上
記外径側芯金２９ａの内側円輪部４５の外側面を、前記
永久磁石２７ａの内側面に近接対向させている。この為
に、前記外側円輪部３８の径方向中間部を屈曲させる事
により、この外側円輪部３８の外径側半部で上記永久磁
石２７ａを添設した部分を、内径側半部よりも上記内側
円輪部４５に近付けている。 【００２０】車両への組み付け状態では、図示しないナ
ックルに支持した回転検出センサ３２ａの検出部を、上
記内側円輪部４５を介して上記永久磁石２７ａに近接対
向させている。尚、上記回転検出センサ３２ａは、その
基端部（図示を省略した図１の上端部）に設けた取付フ
ランジを、上記ナックルに対しねじ止めする等により、
このナックルに対し支持固定している。 【００２１】上述の様に構成する本発明のエンコーダ付
駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、上記エンコーダ
２８ａを構成する永久磁石２７ａに磁性粉等の異物が付
着するのを防止できる構造で、前記スプライン孔１３と
前記スプライン軸１７とのスプライン係合部に、雨水等
の異物が入り込む事を防止できる。即ち、上記永久磁石
２７ａと外部空間とを、外径側芯金２９ａとシールリッ
プ４３とにより遮断している為、この外部空間を浮遊す
る異物が上記永久磁石２７ａに付着する事がない。この
為、長期間に亙って安定した回転速度検出を行なえる。
更に、上記スプライン係合部の軸方向内端部と上記外部
空間とを、前記シール材３６により遮断している為、前
記ハブ４ａの外端部に被着するキャップとの共働によ
り、上記スプライン係合部への雨水等の異物進入防止を
図って、このスプライン係合部の錆び付き防止を図れ
る。 【００２２】次に、図３は、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、ハブ４ｂの中間部外
周面に設ける第一の内輪軌道１０を、このハブ４ｂと別
体の内輪４２の外周面に形成している。そして、このハ
ブ４ｂの内端部に形成したかしめ部４６により、上記内
輪４２と内輪５ｂとを軸方向に抑え付けて、これら両内
輪４２、５ｂを上記ハブ４ｂに対し固定している。 【００２３】又、本例の場合には、スプライン孔１３と
スプライン軸１７とのスプライン係合部の内端部と外部
空間とを遮断する為のシール材３６ａを、エンコーダ２
８ａを構成する内径側芯金２６ａとは別の芯金４７の先
端部に、全周に亙って係止している。この芯金４７は、
円筒部４８の内端部を径方向外方に折り曲げる事によ
り、外向フランジ状の折り立て部４９を、全周に亙って
形成して成る。上記シール材３６ａは、その基端部をこ
の折り立て部４９の外周縁部に、全周に亙って、焼き付
け等により結合固定している。尚、本例の場合には、上
記内径側芯金２６ａとは別体の芯金４７を使用している
為、この芯金４７への上記シール材３６ａの焼き付け時
に、上記内径側芯金２６ａに添着した永久磁石２７ａを
傷める事がない。 【００２４】上述の様なシール材３６ａは、上記芯金４
７の円筒部４８の外端部を上記内輪５ｂの内端部に締り
嵌めで外嵌固定した状態で、等速ジョイントを構成する
駆動軸部材３３ａの表面（軸方向外方に向いた傾斜面乃
至は直角平面）に、全周に亙って摺接させる。尚、上記
シール材３６ａは、上記折り立て部４９の外周縁部に添
着している為、上記芯金４７を上記内輪５ｂの内端部に
外嵌する際に、上記折り立て部４９の径方向中間部乃至
内径寄り部分に、押し込み治具の先端面を突き当てる事
ができる。従って、上記外嵌作業の際、上記シール材３
６ａを傷める事はない。その他の構成及び作用は、前述
の図１〜２に示した第１例と同様であるから、同等部分
には同一符号を付して重複する説明を省略する。 【００２５】 【発明の効果】０本発明のエンコーダ付駆動輪用転がり
軸受ユニットは、以上に述べた様に構成し作用する為、
永久磁石製のエンコーダに磁性粉等の異物が付着するの
を防止できる構造で、スプライン係合部が錆び付く事を
防止できる。この為、長期間に亙る使用に拘らず、安定
した回転速度検出を行なえるだけでなく、点検、修理の
為の上記スプライン係合部を分解作業も容易にできて、
点検、修理に要するコスト低減を図れる。
ペンションに支持された駆動輪｛ＦＦ車（前置エンジン
前輪駆動車）の前輪、ＦＲ車（前置エンジン後輪駆動
車）及びＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）の後輪、４
ＷＤ車（四輪駆動車）の全輪｝を懸架装置に対して回転
自在に支持して上記駆動輪を回転駆動すると共に、この
駆動輪の回転速度を検出する為のエンコーダ付駆動輪用
転がり軸受ユニットの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】車輪を懸架装置に対して回転自在に支持
する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組
み合わせた駆動輪用転がり軸受ユニットが、各種使用さ
れている。又、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支
持すると共に、この駆動輪を回転駆動する為の駆動輪用
転がり軸受ユニットは、車輪側等速ジョイントと結合自
在な構造である必要がある。この車輪側等速ジョイント
は、駆動輪の変位やこの駆動輪に付与された舵角に拘ら
ず、駆動力を伝達する為の伝達軸の回転を上記駆動輪に
対して円滑に（等速性を確保して）伝達する為に必要で
ある。図４は、この様な目的で駆動輪用転がり軸受ユニ
ット１と車輪側等速ジョイント２とを組み合わせた、従
来から一般的に実施されている構造を示している。 【０００３】このうちの駆動輪用転がり軸受ユニット１
は、外輪３の内径側にハブ４及び内輪５を、複数個の転
動体６、６を介して回転自在に支持して成る。このうち
の外輪３は、その外周面に設けた第一のフランジ７によ
り懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定し
た状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪３の内
周面には１対の外輪軌道８、８を設けて、この外輪３の
内径側に上記ハブ４及び内輪５を、この外輪３と同心
に、回転自在に支持している。 【０００４】このうちのハブ４は、外周面の外端（軸方
向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅
方向外側となる側で、各図の左側。本明細書全体で同
じ。）寄り部分に、車輪を支持する為の第二のフランジ
９を設けている。又、上記ハブ４の外周面の中間部に第
一の内輪軌道１０を形成し、同じく内端（軸方向に関し
て内とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央
側となる側で、各図の右側。本明細書全体で同じ。）部
に形成した小径段部１１に、その外周面に第二の内輪軌
道１２を形成した上記内輪５を外嵌固定している。又、
上記ハブ４の中心部には、スプライン孔１３を設けてい
る。 【０００５】一方、前記車輪側等速ジョイント２は、等
速ジョイント用外輪１４と、等速ジョイント用内輪１５
と、複数のボール１６、１６と、スプライン軸１７とを
備える。上記等速ジョイント用外輪１４はこのスプライ
ン軸１７の内端部に、このスプライン軸１７と同心に設
けられている。この様な等速ジョイント用外輪１４の内
周面の円周方向複数個所には外径側係合溝１８、１８
を、それぞれこの円周方向に対し直角方向に形成してい
る。又、上記等速ジョイント用内輪１５は、中心部に第
二のスプライン孔１９を、その外周面で上記各外径側係
合溝１８、１８と整合する部分に内径側係合溝２０、２
０を、それぞれ円周方向に対し直角方向に形成してい
る。そして、これら各内径側係合溝２０、２０と上記各
外径側係合溝１８、１８との間に上記各ボール１６、１
６を、保持器２１により保持した状態で、これら各係合
溝２０、１８に沿う転動自在に設けている。尚、上記車
輪側等速ジョイント２の構成各部の形状等に就いては、
周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイン
トの場合と同様であり、本発明の要旨とは関係しないの
で、詳しい説明は省略する。 【０００６】上述の様な車輪側等速ジョイント２と前述
の様な駆動輪用転がり軸受ユニット１とは、上記スプラ
イン軸１７を上記ハブ４のスプライン孔１３に、内側か
ら外側に向け挿通する。そして、上記スプライン軸１７
の外端部で上記ハブ４の外端面から突出した部分に設け
た雄ねじ部２２にナット２３を螺合し、更に緊締する事
により、互いに結合固定する。同時に、前記各転動体
６、６に適正な予圧が付与される。この状態で、前記内
輪５の内端面は上記等速ジョイント用外輪１４の外端面
に、平坦面同士で当接するので、この内輪５が前記小径
段部１１から抜け出る方向に変位する事はない。又、長
期間に亙る使用によっても、当接部にへたりが生じる事
はなく、上記予圧が低下する事はない。 【０００７】更に、自動車の懸架装置への組み付け状態
では、前記等速ジョイント用内輪１５の中心部に設けた
第二のスプライン孔１９に、伝達軸２４の外端部に設け
た雄スプライン部２５をスプライン係合させて、この伝
達軸２４を上記等速ジョイント用内輪１５に、回転力の
伝達自在に結合する。又、この伝達軸２４の内端部は、
図示しないデファレンシャルギヤの出力軸部に設けた、
やはり図示しないトリポード型のデファレンシャル側等
速ジョイントの出力部であるトラニオンの中心部に結合
固定する。従って、自動車の走行時に上記伝達軸２４
は、等速回転する。 【０００８】一般的な駆動輪用転がり軸受ユニットの構
造は上述の通りであるが、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（Ｔ
ＣＳ）を動作させる為の回転速度信号を得る為には、駆
動輪用転がり軸受ユニットに、回転速度検出装置を組み
込む必要がある。この場合に、永久磁石製のエンコーダ
と、ホール素子等、磁束の方向や磁束密度に応じて特性
を変化させる、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出
素子を組み込んだアクティブ型の回転検出センサとを組
み合わせた回転速度検出装置が、回転速度検出を低速状
態から高速状態まで安定して行なえる事から、好ましく
利用できる。この場合に、永久磁石であるエンコーダ
に、路面から巻き上げられた磁性粉末が付着するのを防
止する事が、長期間に亙って安定した回転検出性能を確
保する面から必要である。 【０００９】この様な要求を満たす構造として、米国特
許第５９６９５１８号明細書に記載されたものがある。
図５は、この明細書に記載された構造を示している。使
用時に回転する内輪５ａの内端部に、内径側芯金２６と
永久磁石２７とから成るエンコーダ２８を外嵌固定して
いる。又、外輪３ａの内端部に、非磁性材製の外径側芯
金２９と弾性材３０とから成るシールリング３１を内嵌
固定している。そして、この弾性材３０を、上記エンコ
ーダ２８を構成する上記内径側芯金２６に摺接させてい
る。この状態で上記永久磁石２７が、磁性粉等の異物が
浮遊する外部空間から遮断されるので、この永久磁石２
７に磁性粉末が付着するのを防止できる。又、上記外径
側芯金２９は非磁性材である為、上記永久磁石２７から
出た磁束がこの外径側芯金２９の内側に設置された回転
検出センサ３２まで達する様にできる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】図５に示した構造によ
れば、上記永久磁石２７に磁性粉末が付着するのを防止
できるが、この構造を単に図４に示した様な駆動輪用転
がり軸受ユニットに組み込んだだけでは、スプライン孔
１３とスプライン軸１７とのスプライン係合部に、雨水
等の異物が入り込む事を防止できない。即ち、このスプ
ライン係合部の軸方向両端部のうち、外端側はハブ４の
外端部にキャップを嵌着する等により外部空間と遮断で
きるが、それだけでは内端側からの異物進入を防止でき
ない。上記スプライン係合部には、グリースを塗布する
事により錆び付きを防止しているが、長期間に亙って確
実な防錆効果を期待する事は難しい。従って、上記スプ
ライン係合部に異物が入り込むと、このスプライン係合
部が錆び付く可能性があるが、錆び付いた場合には、点
検、修理等の為に上記スプライン孔１３から上記スプラ
イン軸１７を抜き取る事が困難若しくは不能になり、点
検、修理に要するコストが嵩んでしまう。本発明は、こ
の様な事情に鑑みて、スプライン係合部への異物進入防
止を有効に図れるエンコーダ付駆動輪用転がり軸受ユニ
ットを実現すべく発明したものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の駆動輪用転がり
軸受ユニットは、外輪と、ハブと、内輪と、複数個の転
動体と、駆動軸部材と、エンコーダと、シールリングと
を備える。このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道
を有し、使用時にも回転しない。又、上記ハブは、車輪
を支持する為のフランジを外周面の外端寄り部分に、第
一の内輪軌道を直接又は別体の内輪を介して外周面の中
間部に、スプライン孔を中心部に、それぞれ設けてい
る。又、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、
上記ハブの内端部に外嵌固定されている。又、上記各転
動体は、上記各外輪軌道と上記第一、第二の各内輪軌道
との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられてい
る。又、上記駆動軸部材は、上記スプライン孔とスプラ
イン係合するスプライン軸を外半部に設けると共に、内
半部を等速ジョイントを構成する等速ジョイント用外輪
としている。又、上記エンコーダは、内径側芯金と永久
磁石とから成るもので、上記内輪の内端部に外嵌固定さ
れている。このうちの内径側芯金は、内径側円筒部と外
側円輪部とを備え、全体を円環状としている。又、上記
永久磁石は、内側面にＳ極とＮ極とを交互に配置したも
ので、上記内径側芯金の外側円輪部の内側面に添着して
いる。又、上記シールリングは、上記外輪の内端部に内
嵌固定されたもので、非磁性材製の外径側芯金と弾性材
製のシールリップとから成る。このうちの外径側芯金
は、外径側円筒部と内側円輪部とを備え、全体を円環状
としている。又、上記シールリップは、上記外径側芯金
に支持している。この様なシールリングは、このシール
リップの先端縁を上記エンコーダの内径側芯金に全周に
亙って摺接させると共に、上記内側円輪部の外側面を上
記永久磁石の内側面に近接対向させている。更に、上記
内輪の内端部に芯金を介して支持した弾性材製のシール
材を上記駆動軸部材の表面に、全周に亙って弾性的に当
接させている。 【００１２】 【作用】上述の様に構成する本発明のエンコーダ付駆動
輪用転がり軸受ユニットによれば、エンコーダを構成す
る永久磁石に磁性粉等の異物が付着するのを防止できる
構造で、スプライン孔とスプライン軸とのスプライン係
合部に、雨水等の異物が入り込む事を防止できる。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、エンコー
ダ２８ａを構成する永久磁石２７ａに磁性粉等の異物が
付着する事を防止できる構造で、ハブ４ａ側に設けたス
プライン孔１３と、等速ジョイントを構成する駆動軸部
材３３側に設けたスプライン軸１７とのスプライン係合
部に、雨水等の異物が入り込むのを防止する部分の構造
にある。駆動輪用転がり軸受ユニット部分の構造に関し
ては、前述の図４に示した構造を含め、従来から広く知
られている構造と同様であるから、図４と同等部分には
同一符号を付して、重複する説明を省略し、以下、本発
明の特徴部分を中心に説明する。 【００１４】上記エンコーダ２８ａは、内輪５ｂの内端
部を構成する肩部３４の内半部に形成した小径部３５に
外嵌固定している。この様なエンコーダ２８ａは、内径
側芯金２６ａと、永久磁石２７ａと、シール材３６とか
ら成る。このうちの内径側芯金２６ａは、ＳＰＣＣの如
き鋼板等の磁性金属板にプレス加工等の塑性加工を施す
事により、内径側円筒部３７と外側円輪部３８とを備え
た断面略Ｌ字形で、全体を円環状としている。この様な
内径側芯金２６ａは上記小径部３５に、上記内径側円筒
部３７の先端縁を軸方向内方に向けた状態で、締り嵌め
により外嵌固定している。 【００１５】又、上記永久磁石２７ａは、ゴム、合成樹
脂等の高分子材料中に、フェライト等の磁性粉末を混入
した、ゴム磁石或はプラスチック磁石であって、上記外
側円輪部３８の内側面の外径側半部に、接着（焼き付け
を含む）、自身の磁気吸着等により、上記内径側芯金２
６ａと同心に添着している。この様な永久磁石２７ａ
は、軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁している。着
磁方向は円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化して
いる。従って、上記永久磁石２７ａの内側面には、Ｓ極
とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。 【００１６】又、上記シール材３６は、ゴム、ビニルの
如きエラストマー、或は合成樹脂等の弾性材により全体
を円環状に形成したもので、上記内径側円筒部３７の先
端部（内端部）外周面に全周に亙って形成した係止凹溝
３９に、その基端部（外端部）を係止している。即ち、
上記内径側円筒部３７の先端部で前記内輪５ｂの内端面
から内方に突出した部分を、外周面側が凹面となる方向
に断面円弧形に曲げ形成する事により、当該部分の外周
面に上記係止凹溝３９を形成している。又、上記シール
材３６の基端部に、この係止凹溝３９に係止する為の、
断面形状が略円形の嵌合係止部４０を形成している。そ
して、シールリップ部４１を、この嵌合係止部４０の外
周面から、軸方向内方及び径方向内方に延出する状態
で、全周に亙って形成している。 【００１７】この様なシールリップ部４１は、上記嵌合
係止部４０を上記係止凹溝３９に締り嵌めで外嵌支持し
た状態で、上記内径側円筒部３７の軸方向内方及び径方
向内方に突出する。そして、前記ハブ４ａの中心部に形
成したスプライン孔１３に前記駆動軸部材３３のスプラ
イン軸１７を挿入した状態で、上記シールリップ部４１
の先端縁がこの駆動軸部材３３の中間部外周面に、全周
に亙って弾性的に当接する。そして、上記スプライン孔
１３と上記スプライン軸１７とのスプライン係合部に雨
水等の異物が、軸方向内端側から進入する事を防止す
る。尚、このスプライン係合部への軸方向外端側からの
異物の進入防止は、上記ハブ４ａの外端部に被着した、
図示しないキャップにより防止する。 【００１８】尚、本例の場合、互いに別体に構成した上
記シール材３６と上記内径側芯金２６ａとを、後から弾
性的に結合する様にしている。言い換えれば、ゴム製の
シール材を内径側芯金に焼き付けると言った、通常行な
われる構成は採用していない。この理由は、焼き付け時
の熱により上記内径側芯金２６ａに添着した前記永久磁
石２７ａが劣化する事を防止する為である。この様な事
情を考慮して上記内径側芯金２６ａと別体に構成した、
上記シール材３６を構成する材料としては、ニトリルゴ
ム、アクリルゴム等のゴム材料、或はハイトレル等の弾
性係数が低い合成樹脂材料を使用できる。 【００１９】又、外輪３の内端部に、シールリング３１
ａを内嵌支持している。このシールリング３１ａは、非
磁性材製の外径側芯金２９ａと弾性材製のシールリップ
４３とから成る。このうちの外径側芯金２９ａは、ＳＵ
Ｓ３０４等の非磁性金属板にプレス加工等の曲げ加工を
施す事により、外径側円筒部４４と内側円輪部４５とか
ら成る断面Ｌ字形で、全体を円環状としている。又、上
記シールリップ４３は、ニトリルゴム、アクリルゴム等
のゴム材料により形成したもので、上記外径側芯金２９
ａの内側円輪部４５の内周縁部に全周に亙って支持して
いる。この様なシールリング３１ａは、上記シールリッ
プ４３の先端縁を前記エンコーダ２８ａを構成する内径
側芯金２６ａの内径側円筒部３７の外周面と外側円輪部
３８の内側面内径寄り部分とに、それぞれ全周に亙って
摺接させている。本例の場合、２本のシールリップ４３
を、上記内径側円筒部３７の外周面と外側円輪部３８の
内側面内径寄り部分とにそれぞれ摺接させているので、
内径側円筒面の外周面にのみ摺接させた、前記図５に示
した構造に比べて優れたシール性能を得られる。又、上
記外径側芯金２９ａの内側円輪部４５の外側面を、前記
永久磁石２７ａの内側面に近接対向させている。この為
に、前記外側円輪部３８の径方向中間部を屈曲させる事
により、この外側円輪部３８の外径側半部で上記永久磁
石２７ａを添設した部分を、内径側半部よりも上記内側
円輪部４５に近付けている。 【００２０】車両への組み付け状態では、図示しないナ
ックルに支持した回転検出センサ３２ａの検出部を、上
記内側円輪部４５を介して上記永久磁石２７ａに近接対
向させている。尚、上記回転検出センサ３２ａは、その
基端部（図示を省略した図１の上端部）に設けた取付フ
ランジを、上記ナックルに対しねじ止めする等により、
このナックルに対し支持固定している。 【００２１】上述の様に構成する本発明のエンコーダ付
駆動輪用転がり軸受ユニットによれば、上記エンコーダ
２８ａを構成する永久磁石２７ａに磁性粉等の異物が付
着するのを防止できる構造で、前記スプライン孔１３と
前記スプライン軸１７とのスプライン係合部に、雨水等
の異物が入り込む事を防止できる。即ち、上記永久磁石
２７ａと外部空間とを、外径側芯金２９ａとシールリッ
プ４３とにより遮断している為、この外部空間を浮遊す
る異物が上記永久磁石２７ａに付着する事がない。この
為、長期間に亙って安定した回転速度検出を行なえる。
更に、上記スプライン係合部の軸方向内端部と上記外部
空間とを、前記シール材３６により遮断している為、前
記ハブ４ａの外端部に被着するキャップとの共働によ
り、上記スプライン係合部への雨水等の異物進入防止を
図って、このスプライン係合部の錆び付き防止を図れ
る。 【００２２】次に、図３は、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、ハブ４ｂの中間部外
周面に設ける第一の内輪軌道１０を、このハブ４ｂと別
体の内輪４２の外周面に形成している。そして、このハ
ブ４ｂの内端部に形成したかしめ部４６により、上記内
輪４２と内輪５ｂとを軸方向に抑え付けて、これら両内
輪４２、５ｂを上記ハブ４ｂに対し固定している。 【００２３】又、本例の場合には、スプライン孔１３と
スプライン軸１７とのスプライン係合部の内端部と外部
空間とを遮断する為のシール材３６ａを、エンコーダ２
８ａを構成する内径側芯金２６ａとは別の芯金４７の先
端部に、全周に亙って係止している。この芯金４７は、
円筒部４８の内端部を径方向外方に折り曲げる事によ
り、外向フランジ状の折り立て部４９を、全周に亙って
形成して成る。上記シール材３６ａは、その基端部をこ
の折り立て部４９の外周縁部に、全周に亙って、焼き付
け等により結合固定している。尚、本例の場合には、上
記内径側芯金２６ａとは別体の芯金４７を使用している
為、この芯金４７への上記シール材３６ａの焼き付け時
に、上記内径側芯金２６ａに添着した永久磁石２７ａを
傷める事がない。 【００２４】上述の様なシール材３６ａは、上記芯金４
７の円筒部４８の外端部を上記内輪５ｂの内端部に締り
嵌めで外嵌固定した状態で、等速ジョイントを構成する
駆動軸部材３３ａの表面（軸方向外方に向いた傾斜面乃
至は直角平面）に、全周に亙って摺接させる。尚、上記
シール材３６ａは、上記折り立て部４９の外周縁部に添
着している為、上記芯金４７を上記内輪５ｂの内端部に
外嵌する際に、上記折り立て部４９の径方向中間部乃至
内径寄り部分に、押し込み治具の先端面を突き当てる事
ができる。従って、上記外嵌作業の際、上記シール材３
６ａを傷める事はない。その他の構成及び作用は、前述
の図１〜２に示した第１例と同様であるから、同等部分
には同一符号を付して重複する説明を省略する。 【００２５】 【発明の効果】０本発明のエンコーダ付駆動輪用転がり
軸受ユニットは、以上に述べた様に構成し作用する為、
永久磁石製のエンコーダに磁性粉等の異物が付着するの
を防止できる構造で、スプライン係合部が錆び付く事を
防止できる。この為、長期間に亙る使用に拘らず、安定
した回転速度検出を行なえるだけでなく、点検、修理の
為の上記スプライン係合部を分解作業も容易にできて、
点検、修理に要する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】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】従来構造の第１例を示す断面図。
【図５】同第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 駆動輪用転がり軸受ユニット
２ 車輪側等速ジョイント
３、３ａ 外輪
４、４ａ、４ｂ ハブ
５、５ａ、５ｂ 内輪
６ 転動体
７ 第一のフランジ
８ 外輪軌道
９ 第二のフランジ
１０ 第一の内輪軌道
１１ 小径段部
１２ 第二の内輪軌道
１３ スプライン孔
１４ 等速ジョイント用外輪
１５ 等速ジョイント用内輪
１６ ボール
１７ スプライン軸
１８ 外径側係合溝
１９ 第二のスプライン孔
２０ 内径側係合溝
２１ 保持器
２２ 雄ねじ部
２３ ナット
２４ 伝達軸
２５ 雄スプライン部
２６、２６ａ 内径側芯金
２７、２７ａ 永久磁石
２８、２８ａ エンコーダ
２９、２９ａ 外径側芯金
３０ 弾性材
３１、３１ａ シールリング
３２、３２ａ 回転検出センサ
３３、３３ａ 駆動軸部材
３４ 肩部
３５ 小径部
３６、３６ａ シール材
３７ 内径側円筒部
３８ 外側円輪部
３９ 係止凹溝
４０ 嵌合係止部
４１ シールリップ部
４２ 内輪
４３ シールリップ
４４ 外径側円筒部
４５ 内側円輪部
４６ かしめ部
４７ 芯金
４８ 円筒部
４９ 折り立て部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時
にも回転しない外輪と、車輪を支持する為のフランジを
外周面の外端寄り部分に、第一の内輪軌道を直接又は別
体の内輪を介して外周面の中間部に、スプライン孔を中
心部に、それぞれ設けたハブと、外周面に第二の内輪軌
道を有し、このハブの内端部に外嵌固定された内輪と、
上記各外輪軌道と上記第一、第二の各内輪軌道との間に
それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と、上
記スプライン孔とスプライン係合するスプライン軸を外
半部に設けると共に、内半部を等速ジョイントを構成す
る等速ジョイント用外輪とした駆動軸部材と、上記内輪
の内端部に外嵌固定されたエンコーダと、上記外輪の内
端部に内嵌固定されたシールリングとを備え、このうち
のエンコーダは、内径側円筒部と外側円輪部とを備えて
全体を円環状とした内径側芯金の外側円輪部の内側面
に、内側面にＳ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石を
添着して成るものであり、上記シールリングは、外径側
円筒部と内側円輪部とを備えて全体を円環状とした、非
磁性材製の外径側芯金に支持した弾性材製のシールリッ
プの先端縁を上記内径側芯金に全周に亙って摺接させる
と共に、上記内側円輪部を上記永久磁石に近接対向させ
たものであり、上記内輪の内端部に芯金を介して支持し
た弾性材製のシール材を上記駆動軸部材の表面に、全周
に亙って弾性的に当接させているエンコーダ付駆動輪用
転がり軸受ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001329436A JP2003130069A (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | エンコーダ付駆動輪用転がり軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
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2001
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