JP2008303900A - Wheel bearing device with rotational speed detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサを内蔵し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。 The present invention relates to a wheel bearing device with a rotation speed detection device that includes a rotation speed sensor that detects the rotation speed of a wheel of an automobile or the like.
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)を制御するために車輪の回転速度を検出する装置が軸受に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。 A wheel bearing with a rotation speed detecting device in which a wheel of an automobile is rotatably supported with respect to a suspension device and a device for detecting the rotation speed of the wheel for controlling an anti-lock brake system (ABS) is incorporated in the bearing. Devices are generally known. Conventionally, in such a wheel bearing device, a sealing device is provided between an inner member and an outer member that are in rolling contact with a rolling element, and a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction is provided as the sealing device. In addition, the rotational speed detecting device is constituted by a magnetic encoder and a rotational speed sensor that is arranged facing the magnetic encoder and detects a magnetic pole change of the magnetic encoder accompanying the rotation of the wheel.
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。 In general, the rotational speed sensor is attached to the knuckle after the wheel bearing device is attached to the knuckle constituting the suspension device. However, in order to eliminate the complexity of the air gap adjustment work between the rotation speed sensor and the magnetic encoder and to achieve further compactness, recently, a bearing apparatus for a wheel with a rotation speed detection device in which the rotation speed sensor is also incorporated in the bearing. Has been proposed.
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4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、ハブ輪55と複列の転がり軸受50と等速自在継手61が着脱自在にユニット化されている。複列の転がり軸受50は、外方部材51と内方部材52と複列のボール53、53とを備えている。外方部材51は、外周に懸架装置を構成するナックル54に取り付けられるための車体取付フランジ51bを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51aが一体に形成されている。
A structure as shown in FIG. 4 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device. In this wheel bearing device with a rotational speed detection device, a
一方、内方部材52は、ハブ輪55と、このハブ輪55に固定された内輪56とからなる。ハブ輪55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55dを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面51a、51aの一方に対向する内側転走面55aと、この内側転走面55aから軸方向に延びる円筒状の小径段部55bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション55cが形成されている。
On the other hand, the
内輪56は、外周に前記複列の外側転走面51a、51aの他方に対向する内側転走面56aが形成され、ハブ輪55の小径段部55bに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部55bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部57によって内輪56が軸方向に固定されている。
The
外方部材51の複列の外側転走面51a、51aと、これらに対向するハブ輪55の内側転走面55aおよび内輪56の内側転走面56a間には複列のボール53、53が収容され、保持器58、58によって転動自在に保持されている。また、外方部材51と内方部材52との間に形成される環状空間の開口部にはシール59、60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。
Double-
等速自在継手61は、外側継手部材62と継手内輪63とケージ64およびトルク伝達ボール65からなる。外側継手部材62は、カップ状のマウス部66と、このマウス部66の底部をなす肩部67と、この肩部67から軸方向に延びる軸部68とを一体に有している。軸部68の外周にはハブ輪55のセレーション55cに係合するセレーション68aと、このセレーション68aの端部に雄ねじ68bが形成されている。そして、ハブ輪55にこの外側継手部材62がセレーション55c、68aを介してトルク伝達可能に内嵌され、雄ねじ68bに締結された固定ナット69によってハブ輪55と外側継手部材62が着脱自在にユニット化されている。
The constant velocity
シール60は、図5に示すように、第1のシールリング70と第2のシールリング71とが組み合わされた、所謂パックシールで構成されている。第1のシールリング70は外方部材51に装着され、断面が略L字状に形成された芯金72と、この芯金72に被着され、主リップ73aと補助リップ73bからなるシール部材73とからなる。
As shown in FIG. 5, the
第2のシールリング71は内輪56に装着され、断面が略L字状に形成された芯金74と、この芯金74に被着されたラジアルリップ75とからなる。この第2のシールリング71にパルサリング76が取り付けられている。パルサリング76は、芯金74に外嵌され、断面が略コの字状に形成された芯金77と、この芯金77に被着された多極磁石ロータ78からなる。この多極磁石ロータ78は、磁性粉を含有したゴムまたは樹脂を加硫接着して周方向交互にN極、S極を配置するように径方向から着磁されている。
The
ここで、第1のシールリング70における芯金72の外周面全周にはセンサホルダ79が積層されている。このセンサホルダ79はポリフェニレンサルファイド(PPS)等の非磁性の樹脂材で形成され、磁気センサ80が埋設されている。そして、センサホルダ79の円周所定位置には、磁気センサ80と車体の電子回路に接続されたハーネス(図示せず)とを結線する雌型のコネクタ81が径方向外方に突出する状態で一体に形成されている。
Here, a
このように、ラジアルリップ75がパルサリング76よりも外側に配置されているので、パルサリング76がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、第1のシールリング70の主リップ73aおよび補助リップ73bによってボール53および転走面から隔離されているので、ボール53の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング76に付着するのを防止することができ、検出精度の低下を回避することができる。
然しながら、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、センサホルダ79の円周所定位置に雌型のコネクタ81が径方向外方に垂直に突出した状態で一体形成されているため、コネクタ81の接続時に圧入固定部に無理な力が作用し、第1のシールリング70や磁気センサ80の位置精度が崩れるだけでなく、樹脂製のセンサホルダ79自体が損傷する恐れがある。
However, in such a conventional wheel bearing device with a rotational speed detection device, the
さらに、このセンサホルダ79は粘弾性材料である樹脂製のため、圧入固定部が歪み、経年変化によってクリープ変形する恐れがある。このクリープ変形によって固定力が低下するとセンサホルダ79が位置ずれを起こし、速度検出機能を満足しなくなってしまう。
Further, since the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダの組立性を向上させると共に、剛性を高めてクリープ変形を防止し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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a wheel bearing device with a rotation speed detection device that improves the assembly of a sensor holder and increases the rigidity to prevent creep deformation. It is said.
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、外周に懸架装置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一体に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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホル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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略L字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されている。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the suspension on the outer periphery, and a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery. A hub wheel having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and press-fitting into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member formed of at least one inner ring formed on the outer periphery and formed with a double-row inner rolling surface opposite to the double-row outer rolling surface, and both rolling of the inner member and the outer member. A double row rolling element housed between the running surfaces so as to be freely rollable, a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and the outer member It is fitted inside the end on the inner side through a shimoshiro and formed from synthetic resin by injection molding In the wheel bearing device with a rotational speed detection device including the sensor holder in which the rotational speed sensor is embedded, the inner seal of the seals is insert-molded, and the steel sheet is pressed from a steel plate by press working. An annular seal plate formed of a formed cored bar and a seal member integrally joined to the cored bar, and press-fitted into the outer diameter of the inner ring so as to face the seal plate. A slinger formed in an L-shape, and fitted and fixed to the slinger, facing the rotational speed sensor through a predetermined radial clearance, so that the characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals. The sensor holder is filled with a predetermined amount of fibrous reinforcing material.
このように、外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダを備えた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、シールのうちインナー側のシールが、センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略L字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。 As described above, the rotational speed of the inner ring rotating type including the sensor holder that is fitted into the inner side end portion of the outer member through a shimoshiro, is formed by injection molding from a synthetic resin, and the rotational speed sensor is embedded. In a wheel bearing device with a detection device, a seal on the inner side of the seal is composed of a core metal insert-molded from a sensor holder and formed by pressing from a steel plate, and a seal member integrally joined to the core metal. An annular seal plate, a slinger that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring so as to face the seal plate, and has a cross-section formed into a substantially L shape by pressing from a steel plate, and fitted and fixed to the slinger, and a rotational speed sensor The pulser has a magnetic encoder that is opposed to each other via a predetermined radial clearance and whose characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals. Since the sensor holder is filled with a predetermined amount of fibrous reinforcement, the hermeticity of the pulsar ring is improved and the sensor holder can be used at a temperature exceeding its glass transition temperature. And the rigidity is increased by increasing the elastic modulus. Therefore, in this type of sensor holder that is directly press-fitted into the outer member, it is possible to prevent the fitting portion from being distorted and creep deformation due to secular change, and to prevent displacement of the sensor holder due to a decrease in fixing force. In addition, a desired speed detection function can be satisfied over a long period of time.
また、請求項2に記載の発明は、前記繊維状強化材が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維のいずれかからなる。 In the invention described in claim 2, the fibrous reinforcing material is made of any one of glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and boron fiber.
好ましくは、請求項3に記載の発明のように、前記繊維状強化材がガラス繊維からなり、充填量が10〜45wt%の範囲に設定されていれば、その効果が充分に発揮されると共に、成形品内の繊維が異方性を引き起こし、密度が大きくなって寸法安定性が低下するのを防止することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記センサホルダの円周所定位置に前記回転速度センサと電子回路に接続されたハーネスとを結線するコネクタが径方向外方に所定の角度傾斜して突設されると共に、このコネクタに凹所が形成され、この凹所が前記外方部材のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して前記外方部材に嵌合固定されていれば、ハーネスを結線する際、コネクタに直接圧入力が加わらずに圧入力は外方部材の端部で受けることになるので、コネクタに無理な力が作用してシールや回転速度センサの位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, a connector for connecting the rotational speed sensor and a harness connected to an electronic circuit is inclined radially outward by a predetermined angle at a predetermined circumferential position of the sensor holder. And a recess is formed in the connector, and the recess is fitted and fixed to the outer member via a predetermined shimiro so as to cover the inner end of the outer member. Therefore, when connecting the harness, pressure is not applied directly to the connector, but pressure is received at the end of the outer member, so an excessive force acts on the connector and the position of the seal or rotational speed sensor The accuracy is not lost, and the reliability and assemblability can be improved and the assembling accuracy can be increased.
また、請求項5に記載の発明のように、前記シール部材が複数のシールリップを一体に有し、これらシールリップが前記パルサリングに摺接されていれば、転動体および各転走面から隔離され、転動体の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリングに付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項6に記載の発明のように、前記スリンガの外縁にラジアルリップが接合され、前記シール板の芯金に摺接されていれば、パルサリングが外部から密封され、ダスト等により汚れるのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。 Further, as in the sixth aspect of the present invention, if a radial lip is joined to the outer edge of the slinger and is slidably contacted with the core of the seal plate, the pulsar ring is sealed from the outside and is contaminated by dust or the like. Therefore, the desired detection accuracy can be maintained over a long period of time.
また、請求項7に記載の発明のように、前記磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極N、Sが着磁されると共に、前記シール板の芯金がオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されていれば、磁気検出に悪影響を及ぼさず、検出精度を向上させることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the magnetic encoder comprises a rubber magnet in which magnetic powder is mixed in an elastomer, and magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction, and the seal plate If the core metal is made of an austenitic stainless steel plate, the detection accuracy can be improved without adversely affecting the magnetic detection.
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、外周に懸架装置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一体に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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホル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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略L字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができるためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。 The wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the suspension on the outer periphery, and an outer side in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery. And a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end thereof and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member formed of two inner rings and having an outer periphery formed with a double-row inner rolling surface opposite to the double-row outer rolling surface, and between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. A double row rolling element housed in a freely rollable manner, a seal mounted in an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and an inner end of the outer member It is fitted into the part via a shimiro and is formed by injection molding from synthetic resin In the wheel bearing device with a rotational speed detection device including the sensor holder in which the rotational speed sensor is embedded, the inner seal of the seals is formed by insert molding the sensor holder and pressing the steel plate. And an annular seal plate made of a seal member integrally joined to the metal core, and press-fitted into the outer diameter of the inner ring so as to face the seal plate. A slinger formed in a shape, and fitted and fixed to the slinger, are opposed to the rotational speed sensor via a predetermined radial clearance, and the characteristics in the circumferential direction are alternately and equally spaced. And a pulsar ring having a magnetic encoder, and the sensor holder is filled with a predetermined amount of fibrous reinforcing material. With improved, the glass transition temperature the heat resistance of the sensor holder is improved because it can be used at temperatures above, rigidity is increased by the increase of the elastic modulus. Therefore, in this type of sensor holder that is directly press-fitted into the outer member, it is possible to prevent the fitting portion from being distorted and creep deformation due to secular change, and to prevent displacement of the sensor holder due to a decrease in fixing force. In addition, a desired speed detection function can be satisfied over a long period of time.
外周に懸架装置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一体に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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から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、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部に所定のシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、非磁性体の鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略L字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、エラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極N、Sが着磁された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダにガラス繊維が10〜45wt%充填されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for mounting to a suspension device on the outer periphery, a double row outer rolling surface formed integrally on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting a wheel on one end A hub wheel integrally formed and formed on the outer periphery with an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the hub wheel An inner member comprising an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion and has an outer race formed with an inner race surface facing the other of the outer row raceways in the double row, and both the inner member and the outer member. A double row rolling element housed between the rolling surfaces so as to be freely rollable, a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and the outer member It is fitted inside the end of the inner side through a predetermined shimoshiro and formed from synthetic resin by injection molding In the wheel bearing device with a rotational speed detection device provided with the sensor holder in which the rotational speed sensor is embedded, the inner seal of the seals is insert-molded from the non-magnetic steel plate. An annular seal plate composed of a cored bar formed by pressing and a sealing member integrally joined to the cored bar, and press-fitted into the outer diameter of the inner ring facing the seal plate, and pressed from the steel plate by pressing A slinger with a substantially L-shaped cross section, and a rubber magnet fitted and fixed to the slinger, facing the rotational speed sensor through a predetermined radial clearance, and magnetic material powder mixed into the elastomer. And a pulsar ring having a magnetic encoder in which magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction, and glass fibers in the sensor holder are 10 to 45 w. % Are filled.
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一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の軸受部の側面図、図3は、図1の回転速度検出装置を示す要部拡大図である。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ター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the bearing portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a rotational speed detection of FIG. It is a principal part enlarged view which shows an apparatus. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
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世代構造と呼称され、ハブ輪1と複列の転がり軸受2および等速自在継手8をユニット化して構成されている。複列の転がり軸受2は、外方部材3と内方部材4と複列の転動体(ボール)5、5とを備えている。
This wheel bearing device with a rotational speed detection device is called a third generation structure for driving wheels, and is constituted by unitizing the hub wheel 1, the double row rolling bearing 2 and the constant velocity universal joint 8. The double-row rolling bearing 2 includes an
外方部材3はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ3bを一体に有し、内周に複列の外側転走面3a、3aが一体に形成されている。そして、これらの複列の外側転走面3a、3aが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。
The
一方、内方部材4は、ハブ輪1と、このハブ輪1に固定された内輪6とからなる。ハブ輪1は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面3a、3aに対向するアウター側(一方)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、内周にトルク伝達用のセレーション(またはスプライン)1cが形成されている。なお、車輪取付フランジ7の円周等配位置にはハブボルト7aが植設されている。
On the other hand, the
ハブ輪1はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面1aをはじめ、後述するアウター側のシール10が摺接する車輪取付フランジ7のインナー側の基部7bから小径段部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、後述する加締部1dは未焼入れで鍛造加工後の表面硬さのままとされている。
The hub wheel 1 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and includes an inner rolling surface 1a and an inner side of a
内輪6は、外周に前記複列の外側転走面3a、3aに対向するインナー側(他方)の内側転走面6aが形成され、ハブ輪1の小径段部1bに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、この小径段部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1dによってハブ輪1に対して内輪6が軸方向に固定されている。なお、内輪6および転動体5はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
外方部材3の複列の外側転走面3a、3aと、これらに対向するハブ輪1の内側転走面1aおよび内輪6の内側転走面6a間には複列の転動体5、5が収容され、保持器9、9によって転動自在に保持されている。そして、内輪6の小径側(正面側)の端面がハブ輪1の肩部に突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。また、外方部材3と内方部材4との間に形成される環状空間の開口部にはシール10、11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。
Between the double-row
等速自在継手8は、外側継手部材12と継手内輪13とケージ14およびトルク伝達ボール15とを備えている。外側継手部材12は、カップ状のマウス部16と、このマウス部16の底部をなす肩部17と、この肩部17から軸方向に延びる軸部18とを一体に有している。軸部18の外周にはハブ輪1のセレーション1cに係合するセレーション18aと、このセレーション18aの端部に雄ねじ18bが形成されている。そして、ハブ輪1にこの外側継手部材12がセレーション1c、18aを介して加締部1dの端面と肩部17が衝合するまで内嵌され、雄ねじ18bに締結された固定ナット19によってハブ輪1と外側継手部材12がトルク伝達可能に、かつ着脱自在に結合されている。
The constant velocity universal joint 8 includes an outer
ここで、本実施形態では、センサホルダ20が外方部材3のインナー側の端部に装着されている。そして、インナー側のシール11はこのセンサホルダ20と内輪6との間に形成される環状空間の開口部に装着されている。シール11は、図3に示すように、断面略L字状に形成された環状のシール板21とスリンガ22およびこのスリンガ22に外嵌されたパルサリング23を備え、互いに対向して配置されている。シール板21は、センサホルダ20がインサート成形された芯金24と、この芯金24に加硫接着等で一体に接合されたシール部材25とからなる。
Here, in this embodiment, the
芯金24は、耐食性を有する鋼板、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)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて断面略L字状に形成されている。特に、磁気検出に悪影響を及ぼさない非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑が好ましい。また、シール部材25は合成ゴム等の弾性部材からなり、主リップ25aとグリースリップ25bを一体に有している。
The
スリンガ22は、耐食性を有する鋼板、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)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて断面略L字状に形成されている。このスリンガ22は、内輪6の外径に圧入される円筒部22aと、この円筒部22aから径方向外方に延びる立板部22bとを有し、この立板部22bの端部にラジアルリップ26が加硫接着によって一体に接合されている。
The
パルサリング23は、スリンガ22の円筒部22aに圧入される芯金27と、この芯金27の外径部に加硫接着により一体に接合された磁気エンコーダ28からなる。芯金27は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430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)からなり、プレス加工によって断面が略コの字状に形成されている。そして、シール部材25の主リップ25aとグリースリップ25bが芯金27に摺接されると共に、スリンガ22のラジアルリップ26がシール板21の芯金24に摺接されている。一方、磁気エンコーダ28は、パルサリング23の外径部に加硫接着によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ28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ゴム磁石からなり、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。
The
こうしたシール11を構成することにより、パルサリング23がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、このパルサリング23に摺接するシール板21の主リップ25aおよびグリースリップ25bによって転動体5および各転走面から隔離されているので、転動体5の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング23に付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
By constructing such a
ここで、本実施形態では、センサホルダ20はPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の非磁性の樹脂材で形成され、後述する繊維状強化材が充填されている。また、センサホルダ20には、磁気エンコーダ28に所定の径方向すきま(エアギャップ)を介して対峙する回転速度センサ29が包埋されている。この回転速度センサ29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。これにより、低コストで信頼性の高い回転速度検出装置を得ることができる。なお、センサホルダ20は前述した材質以外にもPA(ポリアミド)66、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。
Here, in the present embodiment, the
また、センサホルダ20の円周所定位置に、回転速度センサ29と車体の電子回路に接続されたハーネス(図示せず)とを結線する雌型のコネクタ30が一体に形成されている。このコネクタ30には凹所30aが形成され、外方部材3のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して外方部材3に嵌合固定されている。また、コネクタ30は径方向外方に所定の角度傾斜して突設されている。これにより、ハーネスを結線する際、コネクタ30に直接圧入力が加わらない。すなわち、この圧入力は外方部材3の端部で受けることになる。したがって、コネクタ30に無理な力が作用してシール11や回転速度センサ29の位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めて所望の回転速度検出ができる回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
A
なお、本実施形態では、回転速度検出装置として、磁気エンコーダ28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29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、歯車等と、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。
In the present embodiment, as an example of the rotational speed detection apparatus, an active type rotational speed detection apparatus including the
前述したPPSからなるセンサホルダ20には繊維状強化材、ここでは、GF(グラス繊維)が10〜45wt%充填されている。このGFを充填させることにより、半結晶性材料を、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができため耐熱性が向上すると共に、弾性率の増大により剛性が高くなり、外方部材3に直接圧入されるこの種のセンサホルダ20において、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができる。したがって、固定力の低下によるセンサホルダ20の位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
The
ここで、充填量が10wt%未満ではその効果が発揮されず、また、45wt%を超えて充填されると、成形品内の繊維が異方性を引き起こして密度が大きくなって寸法安定性が低下し、外方部材3に直接圧入されるセンサホルダ20としては好ましくない。なお、繊維状強化材としては、GFに限らず、これ以外に、CF(炭素繊維)やアラミド繊維、ホウ素繊維等が例示できる。
Here, when the filling amount is less than 10 wt%, the effect is not exhibited, and when the filling amount exceeds 45 wt%, the fibers in the molded product cause anisotropy and the density increases, resulting in dimensional stability. It is not preferable for the
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。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造のあらゆるタイプの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。 The wheel bearing device with a rotation speed detection device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device in which any type of rotation speed detection device having an inner ring rotation structure is incorporated.
1・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
1a、6a・・・・・・・・・・・・内側転走面
1b・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
1c、18a・・・・・・・・・・・セレーション
1d・・・・・・・・・・・・・・・加締部
2・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
3・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
3a・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
3b・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
4・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
5・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
6・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
6b・・・・・・・・・・・・・・・小径部
7・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
7b・・・・・・・・・・・・・・・基部
8・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
9・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
10・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
11・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
12・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
13・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
14・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
15・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
16・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
17・・・・・・・・・・・・・・・肩部
18・・・・・・・・・・・・・・・軸部
18b・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
19・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
20・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
21・・・・・・・・・・・・・・・シール板
22・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
22a・・・・・・・・・・・・・・円筒部
22b・・・・・・・・・・・・・・立板部
23・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
24、27・・・・・・・・・・・・芯金
25・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
25a・・・・・・・・・・・・・・主リップ
25b・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
26・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
28・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
29・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
30・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
30a・・・・・・・・・・・・・・凹所
50・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
51・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
51b・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
53・・・・・・・・・・・・・・・ボール
54・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
55・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
55a、56a・・・・・・・・・・内側転走面
55b・・・・・・・・・・・・・・小径段部
55c、68a・・・・・・・・・・セレーション
55d・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
56・・・・・・・・・・・・・・・内輪
57・・・・・・・・・・・・・・・加締部
58・・・・・・・・・・・・・・・保持器
59・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
60・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
61・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
62・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
63・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
64・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
65・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
66・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
67・・・・・・・・・・・・・・・肩部
68・・・・・・・・・・・・・・・軸部
68b・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
69・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
70・・・・・・・・・・・・・・・第1のシールリング
71・・・・・・・・・・・・・・・第2のシールリング
72、74、77・・・・・・・・・芯金
73・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
73a・・・・・・・・・・・・・・主リップ
73b・・・・・・・・・・・・・・補助リップ
75・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
76・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
78・・・・・・・・・・・・・・・多極磁石ロータ
79・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
80・・・・・・・・・・・・・・・磁気センサ
81・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
Claims (7)
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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、
前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホル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、
前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略L字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されている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。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for mounting to a suspension device on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery;
From a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery,
A double row rolling element housed so as to be freely rollable between both rolling surfaces of the inner member and the outer member;
A seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member;
A wheel bearing with a rotational speed detection device, comprising: a sensor holder that is fitted into an inner side end portion of the outer member through a shimoshiro and formed by injection molding from a synthetic resin and embedded with a rotational speed sensor In the device
Among the seals, the inner side seal includes a cored bar formed by insert-molding the sensor holder and press-worked from a steel plate, and an annular seal plate made of a seal member integrally joined to the cored bar, A slinger that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring so as to face the seal plate and that has a cross-section formed in a substantially L shape by pressing from a steel plate, and is fitted and fixed to the slinger, and has a predetermined radial direction on the rotational speed sensor And a pulsar ring having a magnetic encoder configured so that the characteristic in the circumferential direction changes alternately and at equal intervals, and the sensor holder is filled with a predetermined amount of fibrous reinforcing material. A wheel bearing device with a rotational speed detection device.
Priority Applications (2)
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2007
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