JP2008175382A - 回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複列に配置された転動体同士の間隔に影響されず、且つ、外輪１ｂの強度を低下させる事なくセンサ５ｂを設置でき、しかも、このセンサ５ｂが故障した場合にこのセンサ５ｂの交換を容易に行なえる構造を実現する。
【解決手段】エンコーダ４ｂとして、軸方向内側面を被検出面としたものを使用し、このエンコーダ４ｂをハブの軸方向内端部に支持固定する。又、上記センサ５ｂを、検出部を上記被検出面に軸方向内方から対向させた状態で、上記外輪１ｂの外周面に設けた静止側フランジ８ａに支持固定する。
【選択図】図３

Description

この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を測定する為の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。具体的には、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する外輪の強度を低下させる事なく、しかも、回転速度検出装置を構成するセンサが故障した場合に、このセンサの交換に要するコストを低く抑えられる構造の実現を意図したものである。

自動車の車輪は懸架装置に対して、車輪支持用転がり軸受ユニットにより回転自在に支持している。又、自動車の走行安定性確保の為の装置であるアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）やトラクションコントロール装置（ＴＣＳ）の制御用信号として利用する、上記車輪の回転速度を表す信号を得る為に、上記車輪支持用転がり軸受ユニットに、この車輪と共に回転するハブの回転速度を検出する為の回転速度検出装置を組み込む事も、従来から広く行なわれている。又、上記懸架装置を構成するナックルの一部に切り欠きを形成する事により、このナックルと、上記回転速度検出装置を構成するセンサとの干渉を防止する構造も、例えば特許文献１、２に記載される等により従来から知られている。

図２２〜２４は、これら引用文献１、２に記載された、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを示している。先ず、上記特許文献１に記載された従来構造の第１例に就いて、図２２〜２３により説明する。この従来構造の第１例を含めて、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪１と、ハブ２と、複数個の転動体３、３と、エンコーダ４と、センサ５とを備える。このうちの外輪１は、内周面に複列の外輪軌道６、６を、外周面に懸架装置を構成するナックル７に結合固定する為の静止側フランジ８を、それぞれ有し、使用状態でこのナックル７に、複数本のボルト９により結合固定されて回転しない。又、上記ハブ２は、外周面の軸方向外端寄り部分（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外側となる側を言う。反対に、幅方向中央となる側を、軸方向に関して内と言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）で上記外輪１の軸方向外端開口から突出した部分に、車輪を支持固定する為の回転側フランジ１０を、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道１１、１１を、それぞれ有し、使用時に上記車輪と共に回転する。又、上記各転動体３、３は、これら両列の内輪軌道１１、１１と上記両列の外輪軌道６、６との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。以上の構成により、上記ナックル７に対し上記車輪を回転自在に支持する為の、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成している。

一方、上記車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置を構成する為に、上記ハブ２の軸方向中間部で上記複列の内輪軌道１１、１１同士の間部分に、上記エンコーダ４を外嵌固定している。このエンコーダ４は、磁性金属、永久磁石等により造られたもので、被検出面である外周面の磁気特性を、円周方向に関して、交互に且つ等間隔で変化させている。更に、上記回転速度検出装置を構成する為に、上記外輪１の軸方向中間部で複列の外輪軌道６、６同士の間部分に、前記センサ５を装着している。この為に、上記外輪１の軸方向中間部に取付孔１２を、この外輪１の内外両周面同士を貫通する状態で形成している。上記センサ５はこの取付孔１２に、この外輪１の径方向外方から内方に挿通し、その先端面に設けた検出部を、上記エンコーダ４の外周面に近接対向させている。この状態で上記センサ５の基半部は、上記外輪１の外周面から径方向外方に突出している。この外輪１を上記ナックル７に結合固定した状態で上記センサ５の基半部は、このナックル７の軸方向外端面に形成した切り欠き１３内に進入する為、これらセンサ５の基半部とナックル７とが干渉する事はない。

上述の様な従来構造の第１例で、上記ハブ２が上記回転側フランジ１０に結合固定した車輪と共に回転すると、上記センサ５の出力信号が、この車輪の回転速度に比例した周波数で変化する。この為、この出力信号を図示しない制御器に送れば、前記ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。尚、図示の例は、駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＭＲ車の後輪、４ＷＤ車の全車輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニットである為、上記ハブ２の中心部にスプライン孔１４を設けると共に、このスプライン孔１４に等速ジョイント１５に付属のスプライン軸１６を係合させた状態で、この等速ジョイント１５と上記ハブ２とを結合固定している。従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車及びＭＲ車の前輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、中実のハブを使用するが、基本的な構成及び機能は、駆動輪用の、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットと同じである。

次に、特許文献２に記載された従来構造の第２例は、図２４に示す様に、外輪１ａの内周面とハブ２ａの外周面との間の軸受空間１７の軸方向内端開口部を塞ぐ組み合わせシールリング１８に、エンコーダ４ａとセンサ５ａとを組み込んでいる。そして、このセンサ５ａの出力信号を取り出す為のコネクタ１９を、上記外輪１ａの外周面よりも径方向外方に突出する状態で設けている。懸架装置への取付状態では、上記コネクタ１９を、ナックル７ａに形成した切り欠き１３ａ内に進入させて、これらコネクタ１９とナックル７ａとの干渉を防止する。

上述した従来から知られている回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットのうち、図２２〜２３に示した第１例の構造の場合には、複列に配置された転動体３、３同士の間に存在する空間が或る程度広くなければ、前記エンコーダ４及び前記センサ５を設置する事ができない。この為、この空間が狭い構造では実施できない。又、このセンサ５を設置する為に、前記外輪１の軸方向中間部に前記取付孔１２を形成する分、この外輪１の強度が低下する。この為、この外輪１の肉厚を大きくする等により強度確保を図る必要があり、この外輪１を含む回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの軽量化を図る面からは不利になる。更に、図２４に示した第２例の構造の場合には、前記センサ５ａが故障した場合にこれを交換する為には、前記組み合わせシールリング１８ごと交換する必要がある。但し、この組み合わせシールリング１８の構成各部材は、上記外輪１ａの内周面或いは上記ハブ２ａの外周面に、大きな締り嵌めで嵌合固定している。この為、上記センサ５ａの交換作業が面倒になり、現実的には回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット全体を交換しなければならなくなり、修理コストを抑える面からも、省資源化の面からも好ましくない。

特開２００１−２５３２０６号公報 特開２００４−２６３７１８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、複列に配置された転動体同士の間隔に影響されず、且つ、外輪の強度を低下させる事なくセンサを設置でき、しかも、センサが故障した場合にこのセンサの交換を容易に行なえる回転速度検出装置付車輪支持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。

本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、前述した従来から知られている回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、エンコーダと、センサとを備える。
このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を、外周面に懸架装置に結合固定する為の静止側フランジを、それぞれ有する。そして、使用状態では、この懸架装置に結合固定されて回転しない。
又、上記ハブは、外周面の軸方向外端寄り部分でこの外輪の軸方向外端開口から突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有し、使用時に上記車輪と共に回転する。
又、上記各転動体は、上記両列の外輪軌道と上記両列の内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記ハブの一部にこのハブと同心に支持固定され、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
更に、上記センサは、検出部をこのエンコーダの被検出面に対向させた状態で、上記外輪の一部に支持固定されている。

特に、本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、上記エンコーダは、軸方向内側面を被検出面としたもので、上記ハブの軸方向内端部に支持固定されている。
又、上記センサは、検出部を上記被検出面に軸方向内方から対向させた状態で、上記静止側フランジに支持固定されている。

上述の様な本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合に、例えば請求項２、４に記載した様に、上記センサを、検出部に設置した検出素子をホルダにより保持して成るものとする。
そして、請求項２に記載した様に、上記ホルダの軸方向外側面を静止側フランジの軸方向内側面に突き当てた状態で、上記ホルダと静止側フランジとのうちの一方に設けた取付孔を挿通した取付ねじを、これらホルダと静止側フランジとのうちの他方に設けたねじ孔に螺合する事により、上記センサをこの静止側フランジに対し支持固定する。
この様な請求項２に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、前記エンコーダの被検出面の軸方向位置を、静止側フランジの軸方向内側面を基準として規制する。

或いは、請求項４に記載した様に、上記ホルダの軸方向外側面に設けた取付板部を静止側フランジの外周面に突き当てた状態で、この取付板部に設けた取付孔を挿通した取付ねじを、上記静止側フランジの外周面に開口する状態でこの静止側フランジに形成したねじ孔に螺合する事により、上記センサをこの静止側フランジに対し支持固定する。
この様な請求項４に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項５、７に記載した様に、上記取付板部に設けた取付孔を、少なくとも外輪の軸方向に関する内寸が取付ねじの外径よりも大きくする。そして、上記ホルダの軸方向外側面と前記外輪の軸方向内端面（請求項５）又は静止側フランジの軸方向内側面（請求項７）とを当接させた状態で、上記ねじ孔に螺合した上記取付ねじを緊締する。
この様な請求項５、７に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合に好ましくは、例えば請求項６に記載した様に、前記エンコーダの被検出面の軸方向位置を、上記外輪の軸方向内端面を基準として規制する。或いは、請求項８に記載した様に、上記エンコーダの被検出面の軸方向位置を、上記静止側フランジの軸方向内側面を基準として規制する。

上述の様な本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合に好ましくは、エンコーダ及びセンサを設置した空間と外部空間とを遮断する。この理由は、これらエンコーダやセンサに、泥水、磁性粉等の異物が付着して、これらエンコーダ及びセンサを利用して行なう、回転速度検出の信頼性及び精度が悪化するのを防止する為である。この場合に、車輪支持用転がり軸受ユニットが従動輪用であれば、外輪の軸方向内端開口を、有底の保護カバーにより覆えば良い。これに対して、車輪支持用転がり軸受ユニットが駆動輪用である場合には、外輪の軸方向内端開口部の中心部に等速ジョイントが配置される為、上記異物付着防止の為の構造を工夫する必要がある。
そこで、この様な場合、即ち、請求項９に記載した発明の様に、回転側フランジに支持固定する車輪が駆動輪であって、ハブの中心部に等速ジョイントの駆動軸をスプライン係合させる為のスプライン孔が設けられている場合には、外輪の軸方向内端部に、この外輪の内周面と上記等速ジョイントの外周面との間を塞いでエンコーダ及びセンサを設置した空間と外部空間とを遮断する、環状の保護カバーを設ける。このカバーの内周縁と上記等速ジョイントの外周面との間は、接触式の弾性シールリップにより塞いでも、或いは非接触式のラビリンスシールにより塞いでも良い。

上述の様に構成する本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、複列に配置された転動体同士の間隔に影響されず、且つ、外輪の強度を低下させる事なく、センサを設置できる。しかも、このセンサが故障した場合にこのセンサの交換を容易に行なえる。
又、請求項３、６、８に記載した発明の構造によれば、エンコーダの被検出面とセンサの検出部との軸方向に関する相対的位置関係を厳密に規制して、これら被検出面と検出部との擦れ合いを防止しつつ、これら被検出面と検出部との距離を十分に小さく抑えて、上記センサの出力信号を十分に大きくできる。
更に、請求項９に記載した発明の構造によれば、エンコーダやセンサに、泥水、磁性粉等の異物が付着するのを防止して、これらエンコーダ及びセンサを利用して行なう、駆動輪の回転速度検出の信頼性及び精度を確保できる。

［実施の形態の第１例］
図１〜５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。尚、本例の構造を含めて、本発明の特徴は、外輪１ｂに対してセンサ５ｂを装着する部分の構造にある。車輪支持用転がり軸受ユニットの構造に就いては、前述の図２２に示した従来構造を含め、従来から広く知られている車輪支持用転がり軸受ユニットと同様である。又、センサ５ｂとエンコーダ４ｂとによりハブ２（図２２参照）の回転速度を求める原理に関しても、従来から広く知られている回転速度検出装置と同様である。就いては、重複する、或は従来から広く知られている構造及び機能に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の構造では、上記外輪１ｂの外周面に設けた静止側フランジ８ａの軸方向内側面の一部で、この静止側フランジ８ａをナックル７ｂに装着する為のボルト９（図２２参照）の先端部を螺合する為のねじ孔２０、２０の間部分に、上記センサ５ｂを支持固定している。このセンサ５ｂは、合成樹脂製のホルダ２１に、ホール素子等の磁気検出素子を包埋支持して成る。本例の場合、このホルダ２１の基半部２２を厚肉にし、先半部２３を薄肉にすると共に、この先半部２３をこの基半部２２に対し、軸方向内側に偏らせて配置している（オフセットしている）。上記センサ５ｂの検出部となる、上記磁気検出素子は、上記先半部２３の先端寄り部分に、この先半部２３の軸方向外側面に露出する状態で包埋支持している。

又、上記基半部２２の軸方向外側面には、図４に示す様に、それぞれが金属製のナット片２４と係止ピン２５とを保持固定している。このうちのナット片２４は、上記基半部２２の軸方向外側面中央部に、この軸方向外側面から突出しない状態で（面一に）、且つ、中心部のねじ孔がこの軸方向外側面部分に露出する状態で保持固定している。これに対して上記係止ピン２５は、上記基半部２２の軸方向外側面のうちで上記ナット片２４よりも上記先半部２３寄り部分に、この軸方向外側面部分から突出する状態で、保持固定している。尚、上記ホルダ２１を構成する合成樹脂の一部を突出させて、上記係止ピン２５に代える（合成樹脂の射出成形時に、係止ピンの役目を果たす突部をホルダと一体に形成する）事もできる。何れにしても、上記ホルダ２１を構成する、上記基半部２２と上記先半部２３との軸方向外側面同士の間の段差Ｈは、上記外輪１ｂの軸方向内端部で上記静止側フランジ８ａよりの軸方向内方に突出した部分の軸方向長さＬ以上（Ｈ≧Ｌ）としている。この様な寸法規制により、上記先半部２３の軸方向外側面と上記外輪１ｂの軸方向内端面とを干渉させずに、上記基半部２２の軸方向外側面と上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面に突き当てられる様にしている。

一方、この静止側フランジ８ａの一部で前記ねじ孔２０、２０の間部分に、図５に示す様に、上記ナット片２４と螺合する取付ねじ５５（図１５参照）を挿通する為の通孔２６と、上記係止ピン２５を挿入する為の係止孔２７とを形成している。この係止孔２７は、貫通孔でも有底孔でも良いが、有底孔とする場合にはその深さを、上記係止ピン２５の突出量以上とする。この様な係止孔２７と上記通孔２６とのピッチは、上記ナット片２４と上記係止ピン２５とのピッチと等しくしている。

上述の様な通孔２６及び係止孔２７を設けた上記静止側フランジ８ａに、前述の様なホルダ２１を備えたセンサ５ｂを装着する作業は、次の様にして行なう。先ず、このセンサ５ｂを上記静止側フランジ８ａの軸方向内側に配置した状態からこの静止側フランジ８ａに近づけ、上記係止ピン２５を上記係止孔２７内に挿入する。次いで、上記通孔２６と上記ナット片２４のねじ孔とを整合させて、この通孔２６を軸方向外側から挿通した上記取付ねじをこのナット片２４のねじ孔に螺合し更に締め付ける。上記静止側フランジ部８ａの軸方向内側面は前記ナックル７ｂに突き当てる面であって、旋削等の機械加工により精度の良い平坦面とされている為、上記取付ねじ５５の締め付けの結果、上記センサ５ｂが前記外輪１ｂに対し、所定の位置関係で支持固定される。又、この状態では、上記係止ピン２５と上記係止孔２７とが係合している為、上記センサ５ｂが上記取付ねじを中心に回動する事はない。

何れにしても、上記センサ５ｂの基半部２２を上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面に結合固定した状態で、このセンサ５ｂの先半部２３の先端部で前記磁気検出素子を包埋支持した部分は、上記外輪１ｂの軸方向内端部内周面よりも径方向内方に突出する。そして、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立てた状態では、上記外輪１ｂの内径側に設置したハブ２、２ａ（図２２、２４参照）の軸方向内端部に外嵌固定したエンコーダ４ｂの被検出面に上記磁気検出素子が、微小隙間を介して対向する。このエンコーダ４ｂは、ゴム磁石等の永久磁石製で全体を円輪状としており、軸方向に着磁している。又、着磁方向は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である、上記エンコーダ４ｂの軸方向内側面には、Ｓ極とＮ極とが、交互に且つ等間隔で配置されている。

この様なエンコーダ４ｂは、上記外輪１ｂの内周面と上記ハブ２、２ａの外周面との間の軸受空間１７（図２４参照）の軸方向内端開口部を塞ぐ組み合わせシールリング１８ａを構成するスリンガ２８（後述する実施の形態の第３例を示す図１１参照）の軸方向内側面に、接着、焼き付け、自身の磁気吸着力等により、上記ハブ２、２ａと同心に、全周に亙って支持固定している。このハブ２、２ａに上記組み合わせシールリング１８ａを組み付ける作業は、このハブ２、２ａを上記外輪１ｂの内径側に組み付けた後に行なう。そして、この場合に、上記スリンガ２８の軸方向位置を、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面を基準として規制する。従って、上記微小隙間の厚さ（上記センサ５ｂの検出部と上記エンコーダ４ｂの被検出面との軸方向距離）を適切に規制できる。尚、本例の場合には、上記センサ５ｂとしてアクティブ型のものを使用しているので、上記微小隙間の厚さが多少ずれても、このセンサ５ｂの出力を十分に確保できる。従って、この微小隙間の厚さをあまり厳密に規制する必要はないが、安定した性能を確保する為に、コスト上昇に結び付かない程度の精度で規制する事が好ましい。

上述の様にして、上記ハブ２、２ａに上記エンコーダ４ｂを、上記外輪１ｂに上記センサ５ｂを、それぞれ支持固定した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、図１〜２に示す様にして、前記ナックル７ｂに結合固定する。即ち、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面をこのナックル７ｂの軸方向外側面に突き当てると共に、このナックル７ｂに形成した複数の挿通孔２９、２９（図２２〜２３参照）と上記静止側フランジ８ａに形成した前記各ねじ孔２０、２０とを整合させる。上記ナックル７ｂの軸方向外端部で上記センサ５ｂと対向する部分には、このセンサ５ｂよりも大きな切り欠き１３ｂが設けられているので、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面と上記ナックル７ｂの軸方向外側面とを、がたつきなく突き当てる事ができる。そして、上記各挿通孔２９を軸方向内方から挿通したボルト９（図２２参照）の先端の雄ねじ部を上記各ねじ孔２０、２０に螺合し更に締め付ける。この結果、上記回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットが上記ナックル７ｂに支持され、このナックル７ｂに車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出自在となる。

上記センサ５ｂは、上記外輪１ｂの軸方向内端部に、上記静止側フランジ８ａにねじ止めした状態で支持固定される為、上記センサ５ｂを設置する構造が、複列に配置された転動体３、３同士の間隔（図２２参照）に影響される事はない。又、上記外輪１ｂの軸方向中間部に取付孔１２（図２２参照）を形成する事がない為、この外輪１ｂの強度を低下させる事がなく、この外輪１ｂの薄肉化により回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの軽量化を図る面から有利である。しかも、上記センサ５ｂが故障した場合に、前記ナット片２４に螺合した前記取付ねじ５５を緩めるのみで、このセンサ５ｂの交換を容易に行なえる。更に、このセンサ５ｂの検出部と被検出面である前記エンコーダ４ｂの内側面との軸方向位置を、何れも前記静止側フランジ８ａの軸方向内側面を基準として規制している為、上記検出部と上記内側面との相対的位置関係を、コストを抑えつつ、厳密に規制できる。そして、これら被検出面と検出部との擦れ合いを防止しつつ、これら被検出面と検出部との距離を十分に小さくして、上記センサ５ｂの出力信号を十分に大きくできる。

［実施の形態の第２例］
図６も、請求項１〜３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、センサ５ｃを構成するホルダ２１ａの基半部２２ａの円周方向両側面の軸方向外半部に、取付フランジ３１を設け、この取付フランジ３１の両端部に、それぞれナット片２４、２４を包埋支持している。上記センサ５ｃを、この静止側フランジ８ａの軸方向内側面に支持固定するには、外輪１ｂの外周面に設けた静止側フランジ８ａの一部で、円周方向に隣り合うねじ孔２０、２０同士の間部分に形成した１対の通孔を軸方向外側から内側に挿通した取付ねじを、上記両ナット片２４、２４のねじ孔に螺合し更に締め付ける。

この様な本例の構造の場合、上記取付ねじを１対設ける分、上記静止側フランジ８ａに対する上記センサ５ｃの支持強度を大きくできる代わりに、上記外輪１ｂの周方向に関する、このセンサ５ｃの幅寸法が大きくなる。この為、このセンサ５ｃとの干渉を防止する為に、ナックルの軸方向外側面に形成する切り欠きの幅寸法を大きくしなければならず、この面からは、上述した実施の形態の第１例の場合に比べて不利である。尚、本例の場合には、上記取付フランジ３１に、上記ナット片２４、２４に代えて単なる円筒状のスリーブを包埋支持すると共に、上記静止側フランジ８ａに、上記通孔に代えてねじ孔を設ける事もできる。この場合には、取付ねじを、上記スリーブの軸方向内側から外側に挿通する。その他の部分の構成及び作用は、この第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。

尚、センサを静止側フランジ８ａに支持固定した状態で、この静止側フランジ８ａに対し回転するのを阻止する為の構造としては、前述した実施の形態の第１例や上述した実施の形態の第２例の構造の他、図７に示した様な構造を採用する事もできる。この図７に示した構造は、センサ５ｄを構成する磁気検出素子を包埋支持するホルダ２１の基半部２２と先半部２３との間の段差部３２の形状を、外輪１ｂの軸方向内端部で静止側フランジ８ａよりも軸方向に突出した部分（図３参照）の外周面に見合う、凹円弧状としている。上記センサ５ｄを上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面に装着した状態では、上記段差部３２と上記外輪１ｂの軸方向内端部外周面との係合により、上記センサ５ｄが取付ねじを中心として回転する事を阻止する。

［実施の形態の第３例］
図８〜１１は、請求項１、４〜６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、センサ５ｅを構成するホルダ２１ｂの軸方向外側面のうちで、外輪１ｂの径方向に関して外端部に、庇状の取付板部３３を、軸方向内方に突出する状態で形成している。そして、この取付板部３３の先端部に、金属製で円筒状のスリーブ３４を包埋支持している。一方、外輪１ｂの外周面に形成した静止側フランジ８ａの円周方向の一部で、円周方向に隣り合うねじ孔２０、２０同士の間に位置し、これらねじ孔２０、２０を形成した部分よりも外径が小さくなった部分の外周面に、図１１に示す様に、ねじ孔３５を形成している。このねじ孔３５の内径（及びこのねじ孔３５に螺合する取付ねじの外径）は、上記スリーブ３４の内径よりも十分に小さい。従ってこの取付ねじは、このスリーブ３４を緩く挿通自在である。又、上記静止側フランジ８ａの円周方向の一部外周面で、上記ねじ孔３５の開口部周囲に位置し、上記取付板部３３を突き当てる部分は、機械加工により精度の良い（この取付板部３３をがたつきなく突き当てられる）平坦面としている。

本例の構造を組み立てるには、上記取付板部３３を上記静止側フランジ８ａの円周方向の一部外周面で上記ねじ孔３５の開口部周囲に突き当て、上記スリーブ３４と上記ねじ孔３５とを整合させる。そして、このスリーブ３４を、上記外輪１ｂの径方向外方から内方に挿通した取付ねじを、上記ねじ孔３５に螺合し更に締め付ける。又、この締め付けに先立って、上記ホルダ２１ｂの軸方向外側面先端寄り部分を、上記外輪１ｂの軸方向内端面に突き当てる。上記スリーブ３４の内径は上記取付ねじの外径よりも十分に大きいので、上記先端寄り部分を上記軸方向内端面に突き当てる事は確実に行なえる。この結果、前記センサ５ｅの軸方向位置が、この外輪１ｂの軸方向内端面を基準として規制される。このセンサ５ｅの検出部を対向させる、エンコーダ４ｂの軸方向内側面の軸方向位置に関しても、上記外輪１ｂの軸方向内端面を基準として規制しているので、上記センサ５ｅの検出部と上記エンコーダ４ｂの軸方向内側面との位置関係が適正になる。

尚、上記取付板部３３の先端部に包埋支持するスリーブを、上記外輪１ｂの軸方向に長い長円形とする事もできる。この様な長円形のスリーブを使用すれば、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面よりも軸方向内方に突出している部分の軸方向寸法が或る程度異なる外輪１ｂに対して、同種のセンサ５ｅを組み付ける事が可能になる。
何れにしても、本例の構造は、このセンサ５ｅの着脱の為に行なう取付ねじの螺合作業を、上記外輪１ｂの径方向外側から行なえるので、修理、交換の為の上記センサ５ｅの着脱作業を容易に行なえる。但し、図１１から分かる様に、上記取付ねじを螺合する為のねじ孔３５の奥端部と、上記外輪１ｂの内周面の軸方向内端寄り部分に設けた外輪軌道６とが近くなる場合があり、この様な場合には、この外輪軌道６の耐久性確保の面からは不利になる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。

［シール構造に関して］
上述の様な本発明の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを実施する場合、図１、２に示す様に、切り欠き１３ｂを設けたナックル７ｂを使用する。この為、この切り欠き１３ｂを通じて、このナックル７ｂの内径側に泥水等の異物が入り込む。この様な異物が外輪の内径側に迄入り込み、センサやエンコーダに付着する事を防止する為に、図１２に示す様な保護カバー３６を外輪の軸方向内端部に外嵌固定する事もできる。この保護カバー３６は、円筒部３７と底板部３８とを備えた有底円筒状で、このうちの円筒部３７の一部に、上記センサの外寸に見合う内寸を有する切り欠き３９を形成している。この様な保護カバー３６は、この切り欠き３９に上記センサを内嵌した状態で、上記円筒部３７を上記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する。駆動輪用の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに使用する保護カバーの場合には、図１２に鎖線で示す様に、上記底板部３８に、等速ジョイント１５に付属のスプライン軸１６（図２２参照）を挿通する為の通孔４０を形成する。

又、エンコーダに磁性粉等の異物が付着して、このエンコーダの被検出面の磁気特性の変化状況が不良になる事を防止する為に、図１３に示す様な構造で、エンコーダ４ｃを外部空間から遮断する事もできる。この構造は、アルミニウム系合金、銅系合金、オーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性金属板製で断面Ｌ字形且つ全体が円環状の芯金４１の軸方向外側面に、永久磁石製のエンコーダ４ｃを添設している。又、この芯金４１の外周縁に装着した弾性材製のシールリップ４２の外周縁を外輪１の内周面に摺接させて、上記エンコーダ４ｃと上記外部空間とを遮断している。更に、このエンコーダ４ｃの軸方向外側面に、軟鋼板等の磁性金属板製のバックヨーク４３を添設して、被検出面であるこのエンコーダ４ｃの軸方向内側面から出てセンサ５ｆの検出部に達する磁束の強度を確保できる様にしている。尚、図示の例では、上記バックヨーク４３よりも更に軸方向外側部分にシールリング４４を設けているが、このシールリング４４は省略しても良い。設ける場合でも、回転抵抗の増大に結び付かない、非接触型のものを使用する事が好ましい。

［実施の形態の第４例］
図１４〜１６は、請求項１、４〜９に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、駆動輪の回転速度を検出する事を目的としている為、ハブ２として、中心部にスプライン孔１４を設けたものを使用している。使用時にはこのスプライン孔１４に、等速ジョイント１５に付属のスプライン軸１６（等速ジョイント１５の全体形状に関しては、図２２参照）を挿通する。又、使用状態では、上記ハブ２を構成する内輪４５の軸方向内端面に、上記等速ジョイント１５を構成するハウジング４６の軸方向外端面を突き当てる。本例は、この様な等速ジョイント１５の存在に拘らず、エンコーダ４ｂ及びセンサ５ｅの検出部に、泥水や磁性粉等の異物が付着するのを防止する為の保護カバー３６ａを設置したものである。

この保護カバー３６ａは、ステンレス鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の耐食性を有する金属板に、プレス等による打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、断面クランク形で全体を円環状としている。即ち、上記保護カバー３６ａは、円輪部４７と、この円輪部４７の外周縁から軸方向外方に折れ曲がった外径側円筒部４８と、この円輪部４７の内周縁から軸方向内方に折れ曲がった内径側円筒部４９と、この内径側円筒部４９の先端縁（軸方向内端縁）に基端部を結合した、弾性材製のシールリップ５０とを備える。この様な保護カバー３６ａは、上記外径側円筒部４８の軸方向外半部を外輪１の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌固定すると共に、上記シールリップ５０の先端縁を上記等速ジョイント１５のハウジング４６の外周面に、全周に亙り摺接させている。そして、上記外輪１の内周面と、このハウジング４６の外周面との間を塞いで、上記エンコーダ４ｂ及びセンサ５ｅを設置した空間５１と外部空間とを遮断している。尚、図示の例では、上記外径側円筒部４８の一部で設置状態で下端部に位置する部分に水抜き孔５２を設け、洗車時等に上記空間５１内に入り込んだ水を排出可能としている。但し、次述する様な、上記外径側円筒部４８を上記センサ５ｅが貫通している部分のシール性を十分に確保できる等により、上記空間５１内に水が入り込む可能性がなければ、上記水抜き孔５２は省略する。

上記外径側円筒部４８のうち、この水抜き孔５２から外れた部分には、上記センサ５ｅを挿通する為の取付孔５３を形成している。このセンサ５ｅを構成するホルダ２１ｃは、上端部にフランジ状の取付板部３３ａを、下端部に断面積が小さくなった挿入部５４を、それぞれ設けている。ホール素子等の磁気検出素子は、この挿入部５４の先端部に包埋支持している。この様なセンサ５ｅは、この挿入部５４を上記取付孔５３を通じて上記保護カバー３６ａ内に挿入すると共に、上記取付板部３３ａの先端部に包埋支持したスリーブ３４ａを挿通した取付ねじ５５により、上記外輪１に対し結合固定する。この取付ねじ５５を螺合させる為のねじ孔３５は、この外輪１の外周面に設けた静止側フランジ８ａに、この静止側フランジ８ａの外周面に開口する状態で設けている。又、上記スリーブ３４ａの中心孔は、図１６に示す様に、上記外輪１の軸方向（図１４〜１６の左右方向）に長い長円形として、この外輪１に対する上記センサ５ｅの、軸方向に関する取付位置を調節可能としている。

本例の場合には、上記スリーブ３４ａの中心孔が上記外輪１の軸方向に長い事を利用して、上記取付ねじ５５を締め付ける以前に、上記センサ５ｅを上記外輪１の軸方向に変位させる。そして、このセンサ５ｅの本体部分の軸方向外側面が上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面に当接するか、或いは上記挿入部５４の軸方向外側面が上記外輪１の軸方向内端面に当接した状態で、上記取付ねじ５５を締め付ける。即ち、上記センサ５ｅの検出部である、上記挿入部５４の先端部に包埋支持した磁気検出素子の位置を、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面か、上記外輪１の軸方向内端面とのうちの何れかの面を基準として規制する。これに合わせて、エンコーダ４ｂの被検出面である軸方向内側面の軸方向位置を規制する。即ち、このエンコーダ４ｂの被検出面の軸方向位置と上記センサ５ｅの検出部の軸方向位置とを、同じ面を基準として規制する。何れの面を基準として、このセンサ５ｅの検出部の軸方向位置を規制するかを予め決めておく事は、勿論である。

［実施の形態の第５例］
図１７〜１８も、請求項１、４〜９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、保護カバー３６ｂとして、シールリップ５０（図１４〜１５参照）を備えないものを使用している。この保護カバー３６ｂは、金属板にプレス等による打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、円輪部４７と外径側円筒部４８とを備える断面Ｌ字形で、全体を円環状としている。この様な保護カバー３６ｂは、この外径側円筒部４８を外輪１の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、この外輪１に対し支持固定している。又、等速ジョイント１５との組み合わせ状態で、上記円輪部４７の内周縁を、この等速ジョイント１５のハウジング４６の外周面に、全周に亙り近接対向させる事で、当該部分にラビリンスシールを構成する。上記外輪１に対する上記保護カバー３６ｂの、軸方向に関する位置決め（圧入量）は、車輪支持用転がり軸受ユニットの構成部材（外輪１又はハブ２）の軸方向内端面を基準として行なう。本例の場合には、エンコーダ４ｂ及びセンサ５ｅを設置した空間５１内への水分の進入を確実に防止する事はできないので、上記外径側円筒部４８の下端部に水抜き孔５２を設ける事が好ましい。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第４例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第６例］
図１９〜２０は、請求項１〜３、９に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、センサ５ｇを構成するホルダ２１ｄの側面に形成した取付フランジ３１ａを挿通した取付ねじ５５を、外輪１の外周面に設けた静止側フランジ８ａの内側面に開口したねじ孔３５に螺合し、更に締め付けて、上記センサ５ｇを上記外輪１に対し支持固定している。従って本例の場合には、この外輪１の軸方向に関する、上記センサ５ｇの検出部、及び、エンコーダ４ｂの位置を、上記静止側フランジ８ａの軸方向内側面を基準として規制している。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第５例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第７例］
図２１は、請求項１、４〜９に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。上述した実施の形態の各例が、センサ５ｂ〜５ｇの検出信号を取り出す為のハーネス５６（図１、３〜４、６〜１１、１４〜１５、１７〜２０参照）を、これらセンサ５ｂ〜５ｇを構成するホルダから直接取り出していたのに対して、本例の場合には、センサ５ｈのホルダ２１ｅに、コネクタ５７を設けている。このコネクタ５７には、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを懸架装置に組み付けた後、上記センサ５ｈと別体のハーネスの端部に設けたプラグを接続する。この様な本例の構造は、上記懸架装置への組み付け時に、長尺なハーネスが邪魔にならずに済む為、この組み付け作業が容易になる。又、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの製造工場から自動車の組立工場への搬送の効率化も図れる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第５例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施の形態の第１例を示す、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するセンサ及び外輪とナックルとを組み合わせた状態を軸方向外側寄りから見た斜視図。 同じく軸方向内側寄りから見た部分斜視図。 同じく、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するセンサ及び外輪とエンコーダとを組み合わせた状態を軸方向内側寄りから見た部分斜視図。 同じく、センサを軸方向外側から見た斜視図。 同じく、外輪及びエンコーダを軸方向内側から見た部分斜視図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の図。 センサ回り止めの為の別例を示す、センサを軸方向外側から見た略図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するセンサ及び外輪とエンコーダとを組み合わせた状態を軸方向内側寄りから見た部分斜視図。 同じく、図３と同様の図。 同じく軸方向内方から見た図。 図１０のＡ−Ａ断面図。 エンコーダに異物が付着するのを防止する為の構造の第１例に使用する保護カバーの略斜視図。 同第２例を示す部分断面図。 本発明の実施の形態の第４例を示す断面図。 図１４の上半部拡大断面図。 センサを取り出して図１４の上方から見た図。 本発明の実施の形態の第５例を示す断面図。 等速ジョイントを除いて図１７の右方から見た図。 本発明の実施の形態の第６例を示す断面図。 等速ジョイントを除いて図１９の右方から見た図。 本発明の実施の形態の第７例を示す半部断面図。 従来構造の第１例を示す断面図。 この第１例に組み合わせるナックルの斜視図。 従来構造の第２例を示す部分断面図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 外輪
２、２ａ ハブ
３ 転動体
４、４ａ、４ｂ、４ｃ エンコーダ
５、５ａ〜５ｈ センサ
６ 外輪軌道
７、７ａ、７ｂ ナックル
８、８ａ 静止側フランジ
９ ボルト
１０ 回転側フランジ
１１ 内輪軌道
１２ 取付孔
１３、１３ａ、１３ｂ 切り欠き
１４ スプライン孔
１５ 等速ジョイント
１６ スプライン軸
１７ 軸受空間
１８、１８ａ 組み合わせシールリング
１９ コネクタ
２０ ねじ孔
２１〜２１ｅ ホルダ
２２、２２ａ 基半部
２３ 先半部
２４ ナット片
２５ 係止ピン
２６ 通孔
２７ 係止孔
２８ スリンガ
２９ 挿通孔
３１、３１ａ 取付フランジ
３２ 段差部
３３、３３ａ 取付板部
３４、３４ａ スリーブ
３５ ねじ孔
３６、３６ａ、３６ｂ 保護カバー
３７ 円筒部
３８ 底板部
３９ 切り欠き
４０ 通孔
４１ 芯金
４２ シールリップ
４３ バックヨーク
４４ シールリング
４５ 内輪
４６ ハウジング
４７ 円輪部
４８ 外径側円筒部
４９ 内径側円筒部
５０ シールリップ
５１ 空間
５２ 水抜き孔
５３ 取付孔
５４ 挿入部
５５ 取付ねじ
５６ ハーネス
５７ コネクタ

Claims (9)

1. 内周面に複列の外輪軌道を、外周面に懸架装置に結合固定する為の静止側フランジを、それぞれ有し、使用状態でこの懸架装置に結合固定されて回転しない外輪と、外周面の軸方向外端寄り部分でこの外輪の軸方向外端開口から突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有し、使用時に上記車輪と共に回転するハブと、これら両列の内輪軌道と上記両列の外輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と、上記ハブの一部にこのハブと同心に支持固定され、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、検出部をこのエンコーダの被検出面に対向させた状態で上記外輪の一部に支持固定されたセンサとを備えた回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、上記エンコーダは、軸方向内側面を被検出面としたもので、上記ハブの軸方向内端部に支持固定されており、上記センサは、検出部を上記被検出面に軸方向内方から対向させた状態で、上記静止側フランジに支持固定されている事を特徴とする回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
2. センサが、検出部に設置した検出素子をホルダにより保持して成るものであり、このホルダの軸方向外側面を静止側フランジの軸方向内側面に突き当てた状態で、これらホルダと静止側フランジとのうちの一方に設けた取付孔を挿通した取付ねじを、これらホルダと静止側フランジとのうちの他方に設けたねじ孔に螺合する事により、上記センサをこの静止側フランジに対し支持固定している、請求項１に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
3. エンコーダの被検出面の軸方向位置を、静止側フランジの軸方向内側面を基準として規制している、請求項２に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
4. センサが、検出部に設置した検出素子をホルダにより保持して成るものであり、このホルダの軸方向外側面に設けた取付板部を静止側フランジの外周面に突き当てた状態で、この取付板部に設けた取付孔を挿通した取付ねじを、この静止側フランジの外周面に開口する状態でこの静止側フランジに形成したねじ孔に螺合する事により、上記センサをこの静止側フランジに対し支持固定している、請求項１に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
5. 取付板部に設けた取付孔が、少なくとも外輪の軸方向に関する内寸が取付ねじの外径よりも大きく、ホルダの軸方向外側面と外輪の軸方向内端面とを当接させた状態で、ねじ孔に螺合した上記取付ねじを緊締している、請求項４に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
6. エンコーダの被検出面の軸方向位置を、外輪の軸方向内端面を基準として規制している、請求項５に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
7. 取付板部に設けた取付孔が、少なくとも外輪の軸方向に関する内寸が取付ねじの外径よりも大きく、ホルダの軸方向外側面と静止側フランジの軸方向内側面とを当接させた状態で、ねじ孔に螺合した上記取付ねじを緊締している、請求項４に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
8. エンコーダの被検出面の軸方向位置を、静止側フランジの軸方向内側面を基準として規制している、請求項７に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
9. 回転側フランジに支持固定する車輪が駆動輪であって、ハブの中心部に等速ジョイントの駆動軸をスプライン係合させる為のスプライン孔が設けられており、外輪の軸方向内端部に、この外輪の内周面と上記等速ジョイントの外周面との間を塞いでエンコーダ及びセンサを設置した空間と外部空間とを遮断する、環状の保護カバーを設けた、請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。

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