JP2006177897A

JP2006177897A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2006177897A
Application number: JP2004374040A
Authority: JP
Inventors: Shogo Suzuki; 昭吾鈴木
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP4784967B2

Abstract

【課題】
長期間に亘って車輪の回転速度検出の信頼性を維持させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
センサホルダ１６が、外方部材５の端部に外嵌された嵌合部１７ａと、この嵌合部１７ａから径方向内方に延びる鍔部１７ｂと、この鍔部１７ｂから軸方向に延びる底部１７ｃとからなる鋼板製のカバー１７と、底部１７ｃに結合され、回転速度センサ１９が包埋された保持部１８とからなり、嵌合部１７ａの先端部に予め径方向内方に突出した環状の凸部２６が形成されると共に、外方部材５の外周に環状の係止溝２７が形成され、この係止溝２７に凸部２６を弾性係合させて外方部材５に対してカバー１７を軸方向に固定した。これにより、車両走行時に振動が発生したり、また、外方部材５に大きな荷重が負荷されて変形が生じても、カバー１７は外方部材５に強固に固定され移動することはない。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、この車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置に関するものである。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御し、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が一般的に知られている。従来、このような車輪用軸受装置は、転動体を介して転接する内方部材および外方部材の間にシール装置が設けられ、円周方向に磁極を交互に並べてなる磁気エンコーダを前記シール装置に一体化させると共に、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エンコーダの磁極変化を検出する回転速度センサとで回転速度検出装置が構成されている。

前記回転速度センサは、懸架装置を構成するナックルに車輪用軸受装置が装着された後、当該ナックルに装着されているものが一般的である。しかし、この回転速度センサと磁気エンコーダとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消すると共に、よりコンパクト化を狙って最近では、回転速度センサをも軸受に内蔵した回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が提案されている。

このような回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一例として図９に示すような構造が知られている。この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、図示しない懸架装置に支持固定され、固定部材となる外方部材６１と、この外方部材６１に複列の転動体（ボール）６３、６３を介して内挿された内方部材６２とを有している。外方部材６１は、外周に車体取付フランジ６１ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ａ、６１ａが形成されている。一方、内方部材６２は、前記した外方部材６１の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する複列の内側転走面６５ａ、６６ａが形成されている。これら複列の内側転走面６５ａ、６６ａのうち一方の内側転走面６５ａはハブ輪６５の外周に一体形成され、他方の内側転走面６６ａは内輪６６の外周に形成されている。この内輪６６は、ハブ輪６５の内側転走面６５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部６５ｂに圧入されている。そして、複列の転動体６３、６３がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器６７、６７によって転動自在に保持されている。

ハブ輪６５は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６４を一体に有し、この車輪取付フランジ６４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６４ａが植設されている。また、ハブ輪６５の内周にはセレーション６５ｃが形成され、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材７０のステム部７１が内嵌されている。内方部材６２は、このハブ輪６５と内輪６６を指す。そして、外方部材６１の端部にはシール６８、６９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

インボード側のシール６９は、図１０に拡大して示すように、外方部材６１の端部内周に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された第１のシール板７２と、この第１のシール板７２に対向し、断面Ｌ字状に形成された第２のシール板７３とからなる。この第２のシール板７３は、内輪６６に外嵌される円筒部７３ａと、この円筒部７３ａから径方向外方に延びる立板部７３ｂとを有し、この立板部７３ｂの外側面には、磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが形成されたゴム磁石からなる磁気エンコーダ７４が一体に加硫接着されている。

一方、第１のシール板７２は、断面Ｌ字状に形成された芯金７５と、この芯金７５に一体に加硫接着され、前記第２のシール板７３における立板部７３ｂの内側面に摺接するサイドリップ７６ａと、円筒部７３ａに摺接する一対のラジアルリップ７６ｂ、７６ｃとからなるシール部材７６とを有している。

外方部材６１の端部には、嵌合筒７７と、この嵌合筒７７に結合された保持部７８とからなる円環状のセンサホルダ７９が装着されている。嵌合筒７７は、嵌合筒部７７ａと、この嵌合筒部７７ａから径方向内方に延びる内向鍔部７７ｂとからなり、断面Ｌ字状で全体として円環状に形成されている。

保持部７８は、その内部に前記磁気エンコーダ７４に所定のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ８０が包埋され、合成樹脂で円弧状に一体モールド成形されている。回転速度センサ８０は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣとからなる。

ここで、内輪６６の端面と嵌合筒７７の内向鍔部７７ｂとを微小隙間８１を介して全周に亙り近接対向させてラビリンスシールが構成されている。これにより、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪６５の内径に外側継手部材７０のステム部７１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図ることができる。
特開２００３−２５４９８５号公報

こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪６５の内径に外側継手部材７０のステム部７１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる特徴を具備するも、しかしながら、嵌合筒７７が外方部材６１の端部に圧入嵌合して固定されているだけで、センサホルダ７９が軸方向に移動する恐れがある。すなわち、この種の車輪用軸受装置にあっては、走行時に様々な振動が発生すると共に、外方部材６１には負荷される荷重によって繰り返し変形が生じるために嵌合筒７７が微動し、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間のエアギャップが崩れる恐れがある。これにより、車輪の回転速度検出の信頼性が低下するだけでなく、長期間の使用において、センサホルダ７９が外方部材６１から脱落する恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、長期間に亘って車輪の回転速度検出の信頼性を維持させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に車体に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の端部に装着され、回転速度センサを有するセンサホルダと、前記内輪に外嵌され、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対向配置された磁気エンコーダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記センサホルダが、前記外方部材の端部に外嵌された嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる底部とからなる鋼板製のカバーと、このカバーの底部に結合され、前記回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部とを備え、前記カバーの嵌合部に径方向内方に突出した凸部が形成されると共に、前記外方部材の外周に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記凸部を係合させて前記外方部材に対して前記カバーを軸方向に固定した構成を採用した。

このように、内輪回転タイプの回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、センサホルダが、外方部材の端部に外嵌された嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる底部とからなる鋼板製のカバーと、このカバーの底部に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部とを備え、カバーの嵌合部に径方向内方に突出した凸部が形成されると共に、外方部材の外周に環状の係止溝が形成され、この係止溝に凸部を係合させて外方部材に対してカバーを軸方向に固定したので、車両走行時に振動が発生したり、また、外方部材に大きな荷重が負荷されて変形が生じても、カバーは外方部材に強固に固定され、外方部材に対して移動することはない。したがって、長期間に亘って磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間のエアギャップを初期に設定された状態に維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性が向上する。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記カバーの嵌合部に円周等配に軸方向に延びるスリットが形成されていれば、組立時に嵌合部が弾性変形し易くなり、凸部の突出量を大きく設定してもカバーを外方部材に容易に圧入することができる。したがって、外方部材に対するカバーの固定力を一層強固にすることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記凸部が前記嵌合部の先端部に予め形成され、前記係止溝に弾性係合されていれば、組立がワンタッチで済み、作業性が簡便化できる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記凸部が、前記カバーを前記外方部材に圧入した後に塑性変形させて形成した加締部であれば、加締部の突出量を適宜変更することができ、カバーの固定力を一層強固にすることができる。

また、請求項５に記載の発明は、前記カバーが有底の略カップ状に形成され、この底部の外径側に円筒状の装着部が突設され、前記保持部が弾性リングを介して着脱自在に装着されているので、磁気エンコーダと回転速度センサとのエアギャップの微調整が容易にできる。

また、請求項６に記載の発明は、前記カバーの底部に前記保持部が一体モールドされると共に、当該底部と前記内輪との環状空間内にシールが装着され、このシールが前記磁気エンコーダのインボード側に配置されているので、磁気エンコーダと回転速度センサの検出部がシールによって外部から遮断され、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時や、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、外周に車体に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の端部に装着され、回転速度センサを有するセンサホルダと、前記内輪に外嵌され、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対向配置された磁気エンコーダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記センサホルダが、前記外方部材の端部に外嵌された嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる底部とからなる鋼板製のカバーと、このカバーの底部に結合され、前記回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部とを備え、前記カバーの嵌合部に径方向内方に突出した凸部が形成されると共に、前記外方部材の外周に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記凸部を係合させて前記外方部材に対して前記カバーを軸方向に固定したので、車両走行時に振動が発生したり、また、外方部材に大きな荷重が負荷されて変形が生じても、カバーは外方部材に強固に固定され、外方部材に対して移動することはない。したがって、長期間に亘って磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間のエアギャップを初期に設定された状態に維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性が向上する。

外周に車体に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の端部に装着され、回転速度センサを有するセンサホルダと、前記内輪に外嵌され、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対向配置された磁気エンコーダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記センサホルダが、前記外方部材の端部に外嵌された嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる底部とからなる鋼板製のカバーと、このカバーの底部に結合され、前記回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部とを備え、前記カバーにおける嵌合部の先端部に予め径方向内方に突出した環状の凸部が形成されると共に、前記外方部材の外周に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記凸部を弾性係合させて前記外方部材に対して前記カバーを軸方向に固定した。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、本発明に係るセンサホルダの変形例を示す一部を断面した正面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。

この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２からなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。

ハブ輪１は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周にはアウトボード側の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成されている。この小径段部１ｂには外周にインボード側の内側転走面２ａが形成された内輪２が所定のシメシロを介して圧入されている。

外方部材５は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周には前記複列の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら外側転走面５ａ、５ａには高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。この外方部材５の外側転走面５ａ、５ａと、これらに対向する複列の内側転走面１ａ、２ａ間には複列の転動体４、４がそれぞれ収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５の端部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール８が摺接するシールランド部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。これにより、車輪取付フランジ６の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上する。一方、内輪２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

ハブ輪１の内周にはセレーション（またはスプライン）１ｃが形成され、等速自在継手１０を構成する外側継手部材１１が内嵌されている。外側継手部材１１は、カップ状のマウス部１２と、このマウス部１２の底部をなす肩部１３、およびこの肩部１３から軸方向に延びるステム部１４を備えている。ステム部１４の外周にはセレーション（またはスプライン）１４ａが形成され、ハブ輪１のセレーション１ｃに係合している。外側継手部材１１は、その肩部１３が内輪２に突き合わされ、固定ナット１５によってハブ輪１と外側継手部材１２とが着脱可能に軸方向に一体結合されている。また、ステム部１４の基部はハブ輪１の小径段部１ｂに所定の径方向すきまを介して内嵌されている。これにより、ハブ輪１の端部はステム部１４に円筒支持されるので、ハブ輪１の剛性が増して耐久性が一段と向上する。なお、ここでは、転動体４、４をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。

本実施形態では、図２に拡大して示すように、センサホルダ１６が外方部材５の端部に装着されている。このセンサホルダ１６は、断面が略カップ状に形成されたカバー１７と、このカバー１７に結合された保持部１８とからなる。カバー１７は外方部材５の外周に圧入固定される円筒状の嵌合部１７ａと、この嵌合部１７ａから径方向内方に延びる鍔部１７ｂと、この鍔部１７ｂから軸方向に延びる底部１７ｃとからなり、全体として円環状に形成されている。底部１７ｃには円孔１７ｄが形成され、外側継手部材１１の肩部１３が僅かな径方向すきまを介して嵌挿され、ラビリンスシール２５を構成している。このカバー１７は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、カバー１７が、後述する回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成されるのが好ましい。

保持部１８は合成樹脂を射出成形により形成され、回転速度センサ１９が包埋されてハーネス１８ａが一体に接続されている。そして、カバー１７における底部１７ｃの径方向外方の一箇所に形成された切欠き部（図示せず）からワンタッチに弾性装着されている。なお、保持部１８は、カバー１７に射出成形によって一体に結合されていても良く、また、カバー１７の底部１７ｃに嵌合するように円環状に形成されていても良い。

回転速度センサ１９は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣとからなる。また、カバー１７の鍔部１７ｂを外方部材５の端面に密着させた状態で、嵌合部１７ａが外方部材５の端部に外嵌されているので、センサホルダ１６が外方部材５に対して容易に、かつ正確に位置決め固定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

一方、内輪２の外径にはスリンガ２０が圧入され、保持部１８と軸方向に対向している。このスリンガ２０はインボード側のシール９を構成し、内輪２に圧入される円筒部２０ａと、この円筒部２０ａから径方向外方に延びる立板部２０ｂとからなる。なお、このスリンガ２０は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成されている。スリンガ２０における立板部２０ｂのインボード側の側面には、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入された磁気エンコーダ２１が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ２１は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、ここでは、磁気エンコーダ２１をエラストマ製としたものを例示したが、これに限らず、例えば、フェライト等からなる強磁性体粉を金属バインダーで固めた燒結金属製であっても良い。

インボードが側のシール９は、前記スリンガ２０と、このスリンガ２０に対向して外方部材５装着され、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板２２とからなる。このシール板２２は、外方部材５の端部に内嵌される円筒部２３ａと、この円筒部２３ａの一端から径方向内方に延びる立板部２３ｂとからなる芯金２３と、この芯金２３に加硫接着されたシール部材２４とからなる。芯金２３は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されている。

シール部材２４はゴム等の弾性部材からなり、前記スリンガ２０の立板部２０ｂに摺接するサイドリップ２４ａと、円筒部２０ａに摺接するグリースリップ２４ｂおよび中間リップ２４ｃとからなる。また、スリンガ２０における立板部２０ｂの外縁は、芯金２３の円筒部２３ａと僅かな径方向すきまを介して対峙してラビリンスシール２５を構成している。

本実施形態では、インボード側のシール９とセンサホルダ１６とが軸方向に対向配置され、シール９を構成するスリンガ２０に磁気エンコーダ２１が一体接合されると共に、センサホルダ１６を構成する保持部１８に回転速度センサ１９が包埋され、この回転速度センサ１９が、磁気エンコーダ２１に軸方向すきま（エアギャップ）を介して対向配置されている。そして、回転速度センサ１９の出力がハーネス１８ａによって取り出され、図示しないＡＢＳの制御器に送られる。なお、ここでは回転速度検出装置として、磁気エンコーダ２１と、ホール素子等の磁気検出素子からなる回転速度センサ１９とからなるアクティブタイプの回転速度検出装置を例示したが、本発明に係る回転速度検出装置はこれに限らず、例えば、磁気エンコーダと、磁石と巻回された環状のコイル等からなるパッシブタイプであっても良い。

ここで、カバー１７における嵌合部１７ａの先端部は屈曲して形成され、径方向内方に突出し、断面が略Ｖ字状をなす環状の凸部２６が設けられている。一方、カバー１７が嵌合される外方部材５の端部外周には環状の係止溝２７が形成されている。カバー１７を外方部材５に圧入する時は嵌合部１７ａが弾性変形して拡径され、アウトボード側にカバー１７を圧入するにしたがって係止溝２７と一致した時、嵌合部１７ａが元の形状に復元して凸部２６が係止溝２７に弾性係合される。これにより、車両走行時に振動が発生しても、また、外方部材５に大きな荷重が負荷され、繰り返し楕円形状等に変形が生じても、カバー１７は外方部材５に強固に固定され、外方部材５に対して移動することはない。また、組立がワンタッチで済み、作業性が簡便化できる。したがって、長期間に亘って磁気エンコーダ２１と回転速度センサ１９の検出部との間のエアギャップを初期に設定された状態に維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性が向上する。

図３は前述したセンサホルダ１６の変形例を示しているが、このセンサホルダ２８は、前述したセンサホルダ１６におけるカバー１７の嵌合部１７ａの構成が一部異なるだけで基本的には同様なので、同一部品、同一部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

このセンサホルダ２８は、断面が略カップ状に形成されたカバー２９と、このカバー２９に結合された保持部１８とからなる。カバー２９は、外方部材５の外周に圧入される円筒状の嵌合部２９ａと、この嵌合部２９ａから径方向内方に延びる鍔部１７ｂと、この鍔部１７ｂから軸方向に延びる底部１７ｃとからなり、全体として円環状に形成されている。

ここで、円筒状の嵌合部２９ａには、周方向等配に軸方向に延びるスリット３０が形成されている。このスリット３０により組立時に嵌合部２９ａが弾性変形し易くなり、凸部２６の突出量を大きく設定してもカバー２９を外方部材（図示せず）に容易に圧入することができる。したがって、外方部材に対するカバー２９の固定力を一層強固にすることができる。

図４は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図、図５は、図４の変形例を示す要部拡大図である。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態とセンサホルダの固定方法が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

前述した実施形態では、カバー１７、２９の嵌合部１７ａ、２９ａに凸部２６が予め設けられ、嵌合部１７ａ、２９ａを弾性変形させながら外方部材５に圧入すると共に、この凸部２６を外方部材５の係止溝２７に弾性係合させてカバー１７、２９を外方部材５に固定する方法を例示したが、これに限らず、カバーを塑性変形させて外方部材に固定するようにしても良い。図４に示すセンサホルダ３１は、断面が略カップ状に形成されたカバー３２と、このカバー３２に結合された保持部１８とからなる。カバー３２は、外方部材５の外周に圧入される円筒状の嵌合部３２ａと、この嵌合部３２ａから径方向内方に延びる鍔部１７ｂと、この鍔部１７ｂから軸方向に延びる底部１７ｃとからなり、全体として円環状に形成されている。

ここで、カバー３２が外方部材５の外周に圧入された後、嵌合部３２ａの先端を径方向内方、すなわち、外方部材５の係止溝２７に塑性変形させて複数の加締部３３が形成されている。この加締部３３により、外方部材５に対してカバー３２が軸方向に移動するのを防止している。この固定方法を採用することにより、加締部３３の突出量を適宜変更することができ、カバー３２の固定力を一層強固にすることができる。なお、ここでは、嵌合部３２ａの先端に複数の加締部３３を形成したものを例示したが、これに限らず、カバー３２の先端を全周に亙って塑性変形させる、所謂ローリング加締を採用しても良い。

図５に示すセンサホルダ３４は、図４に示すセンサホルダ３１の変形例である。このセンサホルダ３４は、断面が略カップ状に形成されたカバー３５と、このカバー３５に結合された保持部１８とからなる。カバー３５は、外方部材５の外周に圧入される円筒状の嵌合部３５ａと、この嵌合部３５ａから径方向内方に延びる鍔部１７ｂと、この鍔部１７ｂから軸方向に延びる底部１７ｃとからなり、全体として円環状に形成されている。

ここで、カバー３５が外方部材５の外周に圧入された後、嵌合部３２ａの先端ではなく略中央部を径方向内方に塑性変形させて複数の加締部３６が形成されている。この加締部３６により、外方部材５に対してカバー３５が軸方向に移動するのを防止している。無論この実施形態においても、カバー３５の中央部を全周に亙って塑性変形させるローリング加締を採用しても良い。

図６は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、本実施形態は従動輪側の車輪用軸受装置を示し、前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は第３世代構造をなし、内方部材３７と外方部材５と、この両部材３７、５間に収容された複列の転動体４、４とを備えている。内方部材３７は、ハブ輪３８と、このハブ輪３８に外嵌された別体の内輪２とからなる。

ハブ輪３８は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。ハブ輪３８の外周には内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる小径段部１ｂが形成されている。この小径段部１ｂに内輪２が圧入され、さらに、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部３９により、ハブ輪３８に対して内輪２が軸方向に固定されている。本実施形態では、このようなセルフリテイン構造を採用することにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。また、ハブ輪３８のインボード側の出っ張りを抑え、内方部材３７を軽量・コンパクト化することができる。

また、外方部材５のインボード側の端部にはセンサホルダ４０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

ハブ輪３８は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、アウトボード側の内側転走面１ａをはじめ、シール８が摺接するシールランド部、および小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部３９は、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。

内輪２の外径面にはスリンガ２０が圧入されている。このスリンガ２０の立板部２０ｂにおけるインボード側の側面には磁気エンコーダ２１が加硫接着等で一体に接合されている。そして、立板部２０ｂの先端部が外方部材５の端部内周面に僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール２５を構成している。このラビリンスシール２５によって、軸受内部に封入された潤滑グリースが後述するカバー４１内に流出するのを防止している。

本実施形態では、センサホルダ４０は、断面が略カップ状に形成された有底のカバー４１と、このカバー４１に装着された保持部４２とからなる。カバー４１は、外方部材５の外周に圧入される円筒状の嵌合部４１ａと、この嵌合部４１ａから径方向内方に延び、内径側に折り曲げられて重合された鍔部４１ｂと、この鍔部４１ｂから軸方向に延びる底部４１ｃとからなる。

カバー４１は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、カバー４１は、回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成されるのが好ましい。また、底部４１ｃの外径側には円筒状の装着部４３が突設され、後述する保持部４２がＯリング等の弾性リング４４を介して着脱自在に装着されている。これにより、磁気エンコーダ２１と回転速度センサ１９とのエアギャップの微調整が容易にできる。

保持部４２は合成樹脂を射出成形により形成され、回転速度センサ１９が包埋されている。また、保持部４２は前記磁気エンコーダ２１に所定のアギャップを介して対向配置されると共に、回転速度センサ１９の検出信号を取り出すコネクタ（図示せず）が接続される。

ここで、カバー４１における嵌合部４１ａの先端部は屈曲して形成され、径方向内方に突出し、断面が略Ｖ字状をなす環状の凸部２６が設けられている。一方、カバー４１が嵌合される外方部材５の端部外周には環状の係止溝２７が形成されている。そして、凸部２６が係止溝２７に弾性係合され、外方部材５に対してカバー４１が固定されている。このように、従動輪側の車輪用軸受装置においても、カバー４１は外方部材５に強固に固定することができ、振動や大きな荷重が負荷され、外方部材５が繰り返し楕円形状等に変形しても、外方部材５に対してカバー４１が軸方向に移動することはない。

図７は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。なお、本実施形態は駆動輪側の車輪用軸受装置を示し、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはセンサホルダの構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は第３世代構造をなし、内方部材４５と外方部材５と、この両部材４５、５間に収容された複列の転動体４、４とを備えている。内方部材４５は、ハブ輪４６と、このハブ輪４６に外嵌された別体の内輪２とからなる。

ハブ輪４６は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。ハブ輪４６の外周には内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる小径段部１ｂが形成されている。この小径段部１ｂに内輪２が圧入され、さらに、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部３９により、ハブ輪４６に対して内輪２が軸方向に固定されている。そして、ハブ輪４６に等速自在継手１０を構成する外側継手部材１１が内嵌され、その肩部１３が前記加締部３９に突き合わせ状態で固定ナット１５を介して一体に固定されている。

本実施形態では、円環状に形成されたセンサホルダ４７が外方部材５のインボード側の端部に装着されている。このセンサホルダ４７は、図８に拡大して示すように、断面が略カップ状に形成されたカバー４８と、このカバー４８に結合された保持部４９とからなる。カバー４８は、外方部材５の外周に圧入される円筒状の嵌合部４８ａと、この嵌合部４８ａから径方向内方に延びた鍔部４８ｂと、この鍔部４８ｂから軸方向に延びる円筒部（底部）４８ｃとからなり、全体として円環状に形成されている。

カバー４８は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、カバー４８は、回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成されるのが好ましい。また、この円筒部４８ｃの周方向複数箇所には穿孔５０が形成され、保持部４９が合成樹脂で一体モールド成形されている。そして、シール９がセンサホルダ４７におけるカバー４８の円筒部４８ｃに内嵌されると共に、鍔部４８ｂを外方部材５の端面に密着させた状態で、センサホルダ４７が外方部材５の端部に圧入固定されている。保持部４９には、その内部に後述する磁気エンコーダ２１に所定のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ１９が包埋されている。

インボード側のシール９は、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板２２とスリンガ２０とからなり、互いに対向して配置されている。また、内輪２の外径面には環状板５１が圧入固定されている。この環状板５１は、内輪２に圧入される円筒部５１ａと、この円筒部５１ａから径方向外方に延びる立板部５１ｂとを有し、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工によって形成されている。そして、立板部５１ｂのインボード側の側面には磁気エンコーダ２１が一体に加硫接着されている。

ここで、前述した実施形態と同様に、カバー４８における嵌合部４８ａの先端部は屈曲して形成され、径方向内方に突出し、断面が略Ｖ字状をなす環状の凸部２６が設けられている。この凸部２６が外方部材５の係止溝２７に弾性係合され、外方部材５に対してカバー４８が固定されている。

このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ４７がカバー４８を介して外方部材５に強固に固定されていると共に、このセンサホルダ４７に回転速度センサ１９が配設され、この回転速度センサ１９のインボード側にシール９が内嵌されているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪４６に外側継手部材１１を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ２１と回転速度センサ１９の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造において、従動輪側、駆動輪側に拘わらず、回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。同上、要部拡大図である。図２のセンサホルダの変形例を示す一部を断面した正面図である。本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図である。図４の実施形態の変形例を示す要部拡大図である。本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。同上、要部拡大図である。従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。同上、要部拡大図である。

符号の説明

１、３８、４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
３、３７、４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウトボード側のシール
９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・インボード側のシール
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１６、２８、３１、３４、４０、４７・・・・・・・・センサホルダ
１７、２９、３２、３５、４１、４８・・・・・・・・カバー
１７ａ、２９ａ、３２ａ、３５ａ、４１ａ、４８ａ・・嵌合部
１７ｂ、４１ｂ、４８ｂ・・・・・・・・・・・・・・鍔部
１７ｃ、４１ｃ、４８ｃ・・・・・・・・・・・・・・底部
１７ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円孔
１８、４２、４９・・・・・・・・・・・・・・・・・保持部
１８ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
２０ａ、２３ａ、４８ｃ、５１ａ・・・・・・・・・・円筒部
２０ｂ、２３ｂ、５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・立板部
２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール板
２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
２４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
２４ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凸部
２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・係止溝
３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリット
３３、３６、３９・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・装着部
４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・弾性リング
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・穿孔
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状板
６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
６１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
６５ａ、６６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
６５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
６５ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
６６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
６８、６９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
７１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
７２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１のシール板
７３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２のシール板
７３ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
７３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
７４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
７５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
７６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
７６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
７６ｂ、７６ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
７７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒
７７ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒部
７７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内向鍔部
７８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持部
７９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
８０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
８１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・微小隙間

Claims

外周に車体に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材の端部に装着され、回転速度センサを有するセンサホルダと、
前記内輪に外嵌され、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対向配置された磁気エンコーダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
前記センサホルダが、前記外方部材の端部に外嵌された嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる底部とからなる鋼板製のカバーと、
このカバーの底部に結合され、前記回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部とを備え、
前記カバーの嵌合部に径方向内方に突出した凸部が形成されると共に、前記外方部材の外周に環状の係止溝が形成され、この係止溝に前記凸部を係合させて前記外方部材に対して前記カバーを軸方向に固定したことを特徴とする回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記カバーの嵌合部に円周等配に軸方向に延びるスリットが形成されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記凸部が前記嵌合部の先端部に予め形成され、前記係止溝に弾性係合されている請求項１または２に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記凸部が、前記カバーを前記外方部材に圧入した後に塑性変形させて形成した加締部である請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記カバーが有底の断面が略カップ状に形成され、この底部の外径側に円筒状の装着部が突設され、前記保持部が弾性リングを介して着脱自在に装着されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記カバーの底部に前記保持部が一体モールドされると共に、当該底部と前記内輪との環状空間内にシールが装着され、このシールが前記磁気エンコーダのインボード側に配置されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。