JP2008249377A - Rotational speed detection device and rolling bearing device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転速度検出装置に係り、詳しくは自動車の車輪の回転速度を検知する回転速度検出装置に関する。また本発明は、同回転速度検出装置を用いた転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rotation speed detection device, and more particularly to a rotation speed detection device that detects the rotation speed of a wheel of an automobile. The present invention also relates to a rolling bearing device using the rotational speed detection device.
アンチロックブレーキシステムの普及に伴い、当該システムに用いられる車輪の回転速度を検知する回転速度検出装置を備えることが必要となり、同装置を転がり軸受装置に装備することが行なわれている。そのため、回転速度検出装置を小型化する必要が生じている。 With the widespread use of anti-lock brake systems, it is necessary to provide a rotational speed detection device that detects the rotational speed of wheels used in the system, and this device is installed in a rolling bearing device. Therefore, it is necessary to downsize the rotation speed detection device.
例えば特許文献1に示された技術においては、車軸の動輪たる内輪と固定輪たる外輪との間の隙間をシールするシール装置と回転速度検出装置とを一体化することにより、全体として車輪周りのコンパクト化を達成している。
ところが、特許文献1に示された技術において、想定外の温度変化の激しい環境で使用された場合など、樹脂の収縮や樹脂と金属の膨張率の違いにより、芯金と樹脂部材の間に隙間が生じやすく、この隙間に水等が浸入するおそれがある。軸受側への水等の浸入は芯金によって防止されるため、水等が直接軸受部に浸入することはないが、芯金と樹脂との間には水等が滞留する。この場合、雪国等において、冬季に融雪剤として使用される塩化カルシウムが溶解した水溶液が芯金と樹脂部材の間の隙間に浸入し、芯金と樹脂との間に生じた隙間に滞留した場合、樹脂部材を侵食し、樹脂部材に埋設されたセンサを露出させる。露出したセンサに水等が直接触れるおそれもある。 However, in the technique shown in Patent Document 1, when used in an environment where the temperature change is unexpected, the gap between the metal core and the resin member is reduced due to the shrinkage of the resin or the difference in the expansion coefficient between the resin and the metal. There is a risk that water or the like may enter this gap. Since the entry of water or the like to the bearing side is prevented by the cored bar, water or the like does not directly enter the bearing part, but water or the like stays between the cored bar and the resin. In this case, in a snowy country, an aqueous solution in which calcium chloride, which is used as a snow melting agent in winter, has entered the gap between the metal core and the resin member, and stays in the gap generated between the metal core and the resin. The resin member is eroded and the sensor embedded in the resin member is exposed. There is also a risk that water or the like may directly touch the exposed sensor.
本発明はかかる事情を鑑みてなされたもので、塩化カルシウム水溶液の浸入による樹脂の侵食を抑制できるよう改良された回転速度検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an improved rotational speed detection device capable of suppressing the erosion of a resin due to the penetration of an aqueous calcium chloride solution.
本発明にかかる回転速度検出装置は、固定部材に固定され、凹部を有する固定側芯金と、回転部材に固定される回転側芯金と、前記固定側芯金または前記回転側芯金のいずれか一方に固定され、他方に摺接する第1のシール部材と、前記回転部材の回転速度を検出するセンサを埋設するとともに、当該センサを埋設した部分が前記固定側芯金の前記凹部に挿入固定された樹脂部材と、前記固定側芯金と前記樹脂部材との間に生じる隙間を埋める第2のシール部材とを備える。 The rotational speed detection device according to the present invention includes a fixed side metal bar fixed to a fixed member and having a recess, a rotary side metal bar fixed to the rotary member, and either the fixed side metal bar or the rotary side metal core. A first seal member fixed to one of them and slidably in contact with the other, and a sensor for detecting the rotational speed of the rotating member are embedded, and the portion in which the sensor is embedded is inserted and fixed in the concave portion of the fixed-side metal core And a second seal member that fills a gap formed between the fixed side metal core and the resin member.
本発明によれば、固定側芯金と樹脂部材との間に生じる隙間を埋める第2のシール部材を備えるため、芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液等の水分が浸入することを防止でき、樹脂部材の侵食が抑制される。結果として、センサによる速度検出が確実にできる。 According to the present invention, since the second seal member that fills the gap generated between the fixed-side metal core and the resin member is provided, moisture such as an aqueous calcium chloride solution enters between the metal core and the resin member. This can prevent the erosion of the resin member. As a result, the speed can be reliably detected by the sensor.
第2のシール部材は塩化カルシウムに耐性を有する材料を主成分とすることが好ましい。 The second seal member is preferably composed mainly of a material resistant to calcium chloride.
第2のシール部材は塩化カルシウムに耐性を有する材料を主成分とするので、第2のシール部材自身が塩化カルシウムに侵されることがなく、長期にわたって芯金と樹脂部材との間に生じる隙間を埋めることができる。よって、長期間、芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止でき、樹脂部材の侵食がより一層抑制される。結果として、センサによる速度検出が確実にできる。 Since the second seal member is mainly composed of a material resistant to calcium chloride, the second seal member itself is not attacked by calcium chloride, and there is a gap generated between the metal core and the resin member over a long period of time. Can be filled. Therefore, it is possible to prevent the calcium chloride aqueous solution from entering between the metal core and the resin member for a long period of time, and the erosion of the resin member is further suppressed. As a result, the speed can be reliably detected by the sensor.
本発明にかかる回転速度検出装置は、第2のシール部材の主成分がニトリルゴム(NBR)または水素化ニトリルゴム(HNBR)であることが好ましい。 In the rotational speed detection device according to the present invention, the main component of the second seal member is preferably nitrile rubber (NBR) or hydrogenated nitrile rubber (HNBR).
上第2のシール部材の主成分がニトリルゴム(NBR)または水素化ニトリルゴム(HNBR)であるので、安価かつ汎用性を有する部材で芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止できる。 Since the main component of the upper second seal member is nitrile rubber (NBR) or hydrogenated nitrile rubber (HNBR), the calcium chloride aqueous solution infiltrates between the metal core and the resin member with an inexpensive and versatile member. Can be prevented.
本発明にかかる回転速度検出装置は、第2のシール部材が、前記第1のシール部材と一体的に成形されていることが好ましい。 In the rotational speed detection device according to the present invention, it is preferable that the second seal member is formed integrally with the first seal member.
第2のシール部材が第1のシール部材と一体的に成形されているため、安価かつ簡単な構成で芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止できる。 Since the second seal member is formed integrally with the first seal member, it is possible to prevent the calcium chloride aqueous solution from entering between the metal core and the resin member with an inexpensive and simple configuration.
また、本発明にかかる回転速度検出装置は転がり軸受装置に好適に用いられる。 Moreover, the rotational speed detection apparatus concerning this invention is used suitably for a rolling bearing apparatus.
本発明によれば、塩化カルシウム水溶液の浸入による樹脂の破損を防止し、センサを保護できるよう改良された回転速度検出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an improved rotational speed detection device that can prevent the resin from being damaged by the penetration of the aqueous calcium chloride solution and protect the sensor.
以下、本発明にかかる回転速度検出装置をシール装置と一体化し、転がり軸受装置に適用した一実施形態を図1〜図3を用いて説明する。ここで、図1は、本形態にかかる転がり軸受装置を、請求項1にいう回転部材の回転軸を含む平面で切断した断面図である。左が車両の内側に、右が車両の外側となっている。図2は、の実施形態にかかる転がり軸受装置を車体側(図1に置ける左側)より見た図である。図3は、図1の要部拡大図である。また、図1〜図3において同一部分については同一符号を付し、以後の説明においては、図1〜図3を併せて参照する。 Hereinafter, an embodiment in which a rotational speed detection device according to the present invention is integrated with a seal device and applied to a rolling bearing device will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view of the rolling bearing device according to the present embodiment cut along a plane including the rotation shaft of the rotating member according to claim 1. The left is inside the vehicle and the right is outside the vehicle. FIG. 2 is a view of the rolling bearing device according to the embodiment as viewed from the vehicle body side (left side in FIG. 1). FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 to 3, the same parts are denoted by the same reference numerals, and FIGS. 1 to 3 are also referred to in the following description.
まず、転がり軸受装置の構成を順に説明する。
ハブユニット1は、車体側に固定されている車体側軌道部材3、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材4、車体側軌道部材3と車輪側軌道部材4との間に2列に配置された複数の転動体である玉5、および各列の玉5をそれぞれ保持する保持器6を備えている。
First, the configuration of the rolling bearing device will be described in order.
The hub unit 1 includes a vehicle body side track member 3 fixed to the vehicle body side, a wheel
車体側軌道部材3は略筒状の固定部材であり、外周部分に車体への懸架装置であるナックル29にボルトで取り付けられるためのフランジ13を有している。内周面にはそれぞれ玉5と摺接する2列の外輪軌道12が形成されている。
The vehicle body side track member 3 is a substantially cylindrical fixing member, and has a
車輪側軌道部材4は中空軸14と内輪17からなる。中空軸14は略筒状の回転部材であり、外周部分に車輪を取り付けるための複数のボルトが固定されるフランジ部18と、玉5と摺接する軌道溝15が設けられており、車体側端部近傍には内輪17が嵌合固定されている。内輪17には、中空軸14の軌道溝15と並列するように、玉5と摺接する軌道溝16が形成されている。車体側軌道部材3の右端部と中空軸14との間には、弾性シールおよび芯金からなるシール部材20が設けられている。
The wheel-
内輪17の車体側端部と車体側軌道部材3の車体側端部との間に、回転速度検出装置2を備えたシール装置7が設けられている。同シール装置7は、主に図3を参照し、車体側軌道部材3に固定された固定側シール部材8と、車輪側軌道部材4、より具体的には内輪17に固定された回転側シール部材9とからなる。
Between the end of the
固定側シール部材8は、芯金21と、インサート形成により芯金21に一体化された樹脂部材22と、芯金21に樹脂モールドされたセンサ11と、弾性シール部材65とを備えている。
The fixed-side seal member 8 includes a metal core 21, a
センサ周辺部の部分拡大図である図3に端的に示されるように、固定側シール部材の8の芯金21は、金属板をプレス加工することによって環状に形成されている。即ち、芯金21は、車体側軌道部材3の車体側端部に嵌合固定された嵌合用円筒部61と、嵌合用円筒部61の軸方向外部向きの端部に連なって径方向軸向きに延びる連結部62と、連結部62に連なって軸方向車体向きに延びる水分浸入防止用円筒部63と、および水分浸入防止用円筒部63に連なって径方向軸向きに延びるフランジ部64とを有している。このフランジ部64の端部に、弾性シール部材65が接着されている。また、嵌合用円筒部61と連結部62と水分浸入防止用円筒部63によって形成された軸方向外部向きの窪み、即ち請求項1に記載の凹部に、樹脂部材22がモールドされている。なお、芯金21は、センサ11の検出面に磁力線が入りやすいように、SUS304などの非磁性の金属製である。
As shown in FIG. 3 which is a partially enlarged view of the sensor peripheral portion, the core metal 21 of the fixed-side seal member 8 is formed in an annular shape by pressing a metal plate. That is, the metal core 21 is connected to the fitting cylindrical portion 61 fitted and fixed to the vehicle body side end portion of the vehicle body side track member 3 and the axially outward end portion of the fitting cylindrical portion 61 in the radial axial direction. A connecting portion 62 extending to the connecting portion 62, a moisture intrusion preventing cylindrical portion 63 extending in the axial direction toward the vehicle body, and a
樹脂部材22は環状であり、その環状度部分の外形は、車体側軌道部材3の左端部の外形にほぼ等しい。また、環状部分のセンサ11を埋設した部分より軸方向車体側および径方向に張り出す張出部26が設けられている。張出部26の上端部には、車体側に設けられた処理手段とセンサ11とを結ぶハーネスを取り付けるためのコネクタ部27が一体に整形されている。コネクタ部27には信号用のコネクタピン28が設けられており、センサ11とコネクタピン28とが、リード線30を介して接続されている。
The
また、回転速度検出装置2は、センサ11とセンサ11の出力を外部に取り出すコネクタ部27、コネクタピン28およびリード線30などの配線手段と、信号処理手段(図示せず)構成されている。センサ11は、磁気センサであり、検知面を径方向軸向きに向けている。
Further, the rotational speed detection device 2 includes a sensor 11 and wiring means such as a
回転側シール部材9は、金属板をプレス加工することにより断面をL字形状に成形したスリンガ33と、円筒部31に固定されたパルサ10とからなる。スリンガ33は、内輪17の車体側端部に嵌合固定された円筒部31と、円筒部31の軸方向車体側端部(左端部)に連なって車体側軌道部材3に向って径方向に延びる外周向きフランジ部32とを有する。外周向きフランジ部32および円筒部31に、軸向きフランジ部64に固定された弾性シール部材65、即ち請求項1に記載の第1のシール部材が摺接している。
The rotation-side seal member 9 includes a
弾性シール部材65は、内向きフランジ部64端部に接着させられたU字状の接着部71と、接着部71の車体側面から軸方向車体向きに延びて回転側シール部材9のフランジ部32に摺接するアキシャルリップ72と、接着部の底面から軸方向車体向きおよび径方向内向きにのびて回転側シール部材9の円筒部31に摺接する第1のラジアルリップ73と、接着部71の底面から軸方向外部向きおよび径方向内向きに伸びて回転側シール部材9の円筒部31の外周円筒面に摺接する第2のラジアルリップ74とを有している。更に、U字状の接着部71の車体側は径方向外向きに延びており、その先端部が隙間シール75、即ち請求項1に記載の第2のシール部材を形成している。同隙間シール75は、樹脂部材22と芯金21の内向きフランジ部64に挟み込まれる。
The
パルサ10は、組み合わされるセンサ11が回転信号を出力するために、N極とS極とを交互に配置して磁力を発生させるもので、環状の支持部材66と、これに接着された着磁体67とからなる。着磁体67は、ゴムをバインダとする磁性粉が着磁されることにより形成されている。着磁体67は磁力発生面を径方向外向きに向けており、上述のセンサ11の検知面と対向するよう配設されている。従って、パルサ10が発する磁力を、センサ11が検知することができ、それによって車輪側軌道部材4の回転を検知する。
The pulsar 10 generates magnetic force by alternately arranging N and S poles in order for the sensor 11 to be combined to output a rotation signal. An
パルサの支持部材66は、大径円筒部68、小径円筒部69および連結部70からなり、その小径円筒部69が回転側シール部材9の円筒部31の軸方向外部向きの部分の外径部に圧入されている。着磁体67は、大径円筒部68の外周円筒部に接着されている。着磁体67の車体側端部には、連結部70の車体側の面に接着されている折曲げ部がそれぞれ設けられている。着磁体67と水分浸入防止用円筒部63との間の隙間は、両者が接触しない範囲でできるだけ小さい値とされている。
The
センサ11は、大径円筒部である嵌合用円筒部61と小径円筒部である水分浸入防止用円筒部63との間に充填されて樹脂部材22内に配置されている。固定側シール部材8の芯金21の嵌合用円筒部61の軸方向車体側端部に、センサ11と信号処理手段とを接続するリード線30を通すための配線取出し用切欠き部47が設けられている。
The sensor 11 is disposed between the fitting cylindrical portion 61 that is a large-diameter cylindrical portion and a moisture intrusion-preventing cylindrical portion 63 that is a small-diameter cylindrical portion, and is disposed in the
このような回転速度検出装置において、Aで示す位置から浸入した水分の、パルサ10側への浸入は、弾性シール部材65で防止される。また、芯金21の内向きフランジ部64と樹脂部材22との間に隙間シール75を挟み込んでいるため、芯金21の内向きフランジ部64あるいは水分浸入防止用円筒部63と、樹脂部材22との隙間から水分が入り込むこともない。なお、弾性シール部材65は水素化ニトリルゴム(HNBR)を主成分としている。
In such a rotational speed detection device, the intrusion of moisture that has entered from the position indicated by A into the pulsar 10 side is prevented by the
上記実施形態の回転速度検出装置を用いた車輪用転がり軸受け装置によれば、以下のような効果を得ることができる。 According to the wheel rolling bearing device using the rotational speed detection device of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1)上記実施形態では、上述のように芯金21と樹脂部材22との間に生じる隙間を埋める第2のシール部材、即ち隙間シール75を挟み込んでいる。よって芯金21と樹脂部材22との間に、塩化カルシウム水溶液等の水分が浸入することを防止でき、樹脂部材22の侵食が抑制される。結果として、センサによる速度検出が確実にできる。
(1) In the above-described embodiment, the second seal member that fills the gap generated between the core metal 21 and the
(2)上記実施形態では、第2のシール部材である隙間シール75を第1のシール部材である弾性シール部材65と一体的に成形している。よって、安価かつ簡単な構成で芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止できる。
(2) In the above embodiment, the gap seal 75 that is the second seal member is integrally formed with the
(3)第2のシール部材は塩化カルシウムに耐性を有する材料であるニトリルゴム(NBR)を主成分としている。よって、安価かつ汎用性を有する部材で芯金と樹脂部材との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止できる。従って、第2のシール部材である隙間シール75自身が塩化カルシウムに侵されることがなく、長期にわたって芯金21と樹脂部材22との間に生じる隙間を埋めることができる。よって、長期間、芯金21と樹脂部材22との間に塩化カルシウム水溶液が浸入することを防止でき、樹脂部材22の侵食が抑制される。結果として、センサによる速度検出が確実にできる。
(3) The second seal member is mainly composed of nitrile rubber (NBR), which is a material resistant to calcium chloride. Therefore, it is possible to prevent the calcium chloride aqueous solution from entering between the metal core and the resin member with an inexpensive and versatile member. Therefore, the gap seal 75 itself as the second seal member is not affected by calcium chloride, and the gap generated between the cored bar 21 and the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態では隙間シール75を、水素化ニトリルゴム(HNBR)を主成分とする材料で形成したが、ニトリルゴム(NBR)を主成分とする材料で形成しても良い。ニトリルゴム(NBR)を主成分とする材料で形成することで、耐薬品性は低下するものの、隙間シール75の耐寒性を向上させかつ一層安価に製造することができる。 In the above embodiment, the gap seal 75 is formed of a material mainly composed of hydrogenated nitrile rubber (HNBR), but may be formed of a material mainly composed of nitrile rubber (NBR). Although the chemical resistance is lowered by forming the nitrile rubber (NBR) as a main component, the cold resistance of the gap seal 75 can be improved and can be manufactured at a lower cost.
・上記実施形態では隙間シール75を弾性シール部材65と一体成形したが、別成形してもよい。この構成によると隙間シール75を弾性シール部材65と別材料で構成することができ、弾性シールとして求められる性質に制限されることなく、隙間シール75に最適な原料を用いることができる。
In the above embodiment, the gap seal 75 is integrally formed with the
・上記実施形態では、着磁体67がラジアル方向に設置されているが、着磁体アキシャル方向に設置させている形態の回転速度検出装置を用いた車輪用転がり軸受け装置であってもよい。要は樹脂部材と芯金との間に隙間シールを挟みこむことにより、樹脂部材と芯金との間に水分が入り込むことを防止できる構造を有すればよいのである。
In the above embodiment, the
1 ハブユニット
2 回転速度検出装置
3 車体側軌道部材
4 車輪側軌道部材
5 玉
6 保持器
7 シール装置
8 固定側シール部材
9 回転側シール部材
10 パルサ
11 センサ
12 外輪軌道
13 フランジ
14 中空軸
15 軌道溝
16 軌道溝
17 内輪
18 フランジ部
20 シール部材
21 芯金
22 樹脂部材
23 弾性シール(第1のシール部材)
26 張出部
27 コネクタ部
28 コネクタピン
29 ナックル
30 リード線
31 円筒部
32 フランジ部
33 スリンガ
47 切欠き部
61 嵌合用円筒部
62 連結部
63 水分浸入防止用円筒部
64 フランジ部
65 弾性シール部材
66 支持部材
67 着磁体
68 大径円筒部
69 小径円筒部
70 連結部
71 接着部
72 アキシャルリップ
73 ラジアルリップ
74 ラジアルリップ
75 隙間シール(第2のシール部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hub unit 2 Rotational speed detection apparatus 3 Car body
26
Claims (5)
回転部材に固定される回転側芯金と、
前記固定側芯金または前記回転側芯金のいずれか一方に固定され、他方に摺接する第1のシール部材と、
前記回転部材の回転速度を検出するセンサを埋設するとともに、当該センサを埋設した部分が前記固定側芯金の前記凹部に挿入固定された樹脂部材と、
前記固定側芯金と前記樹脂部材との間に生じる隙間を埋める第2のシール部材とを備える回転速度検出装置。 A fixed metal core fixed to the fixing member and having a recess;
A rotating side metal bar fixed to the rotating member;
A first seal member fixed to one of the fixed side metal core and the rotation side metal core and in sliding contact with the other;
While embedding a sensor for detecting the rotation speed of the rotating member, a resin member in which the portion in which the sensor is embedded is inserted and fixed in the concave portion of the fixed side metal bar,
A rotational speed detection apparatus comprising: a second seal member that fills a gap generated between the fixed side metal core and the resin member.
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