JP2009052599A - Bearing for wheel with rotating speed detector - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a wheel bearing device with a rotational speed detection device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like and incorporates a rotational speed detection device that detects the rotational speed of the wheel.
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。 A wheel bearing with a rotation speed detecting device that rotatably supports a vehicle wheel with respect to a suspension device and controls an anti-lock brake system (ABS) to detect the rotation speed of the wheel. 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。 Generally, 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6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51と、この外方部材51に複列のボール53、53を介して内挿された内方部材52とを有している。外方部材51は、外周に車体取付フランジ51bを一体に有し、内周には複列の外側転走面51a、51aが形成されている。
A structure as shown in FIG. 6 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device. The wheel bearing device with a rotational speed detection device is supported and fixed to a suspension device (not shown), and is inserted into the
一方、内方部材52は、前記した外方部材51の複列の外側転走面51a、51aに対向する複列の内側転走面55a、56aが形成されている。これら複列の内側転走面55a、56aのうち一方の内側転走面55aはハブ輪55の外周に一体形成され、他方の内側転走面56aは内輪56の外周に形成されている。この内輪56は、ハブ輪55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に圧入されている。そして、複列のボール53、53がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器57、57によって転動自在に保持されている。
On the other hand, the
ハブ輪55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54を一体に有し、この車輪取付フランジ54の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト54aが植設されている。また、ハブ輪55の内周にはセレーション55cが形成され、等速自在継手を構成する外側継手部材60のステム部61が内嵌されている。内方部材52は、このハブ輪55と内輪56を指す。そして、外方部材51の端部にはシール58、59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。
The
インナー側のシール59は、図7に拡大して示すように、外方部材51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62と、この第1のシール板62に対向し、断面L字状に形成された第2のシール板63とからなる。この第2のシール板63は、内輪56に外嵌される円筒部63aと、この円筒部63aから径方向外方に延びる立板部63bとを有し、この立板部63bの外側面には磁気エンコーダ64が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ64は、磁性体粉が混入されて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。
As shown in an enlarged view in FIG. 7, the inner-
一方、第1のシール板62は、断面L字状に形成された芯金65と、この芯金65に一体に加硫接着され、前記第2のシール板63における立板部63bの内側面に摺接するサイドリップ66aと、円筒部63aに摺接する一対のラジアルリップ66b、66cとからなるシール部材66とを有している。
On the other hand, the
外方部材51の端部には、嵌合筒67と、この嵌合筒67に結合された保持部68とからなる円環状のセンサホルダ69が装着されている。嵌合筒67は、嵌合筒部67aと、この嵌合筒部67aから径方向内方に延びる内向鍔部67b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。
An
保持部68は、その内部に前記磁気エンコーダ64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70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70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。
The
ここで、内輪56の端面と嵌合筒67の内向鍔部67bとを微小隙間71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55の内径に外側継手部材60のステム部61を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ64と回転速度センサ70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。
こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、外方部材51にセンサホルダ69を装着する場合、嵌合筒67から軸方向に突出して保持部68が一体モールド成形されているため、図8のハッチングにて示すように、合成樹脂製の保持部68を避けた状態で嵌合筒67の内向鍔部67bに押圧治具を押し当て、センサホルダ69を外方部材51に圧入することになる。然しながら、円弧状の保持部68を直接押圧することができないため、外方部材51の端面と嵌合筒67の内向鍔部67bとの間にすきまが生じ、磁気エンコーダ64と回転速度センサ70とのエアギャップが大きくなって回転速度検出の精度が低下する恐れがあった。さらに、嵌合筒67の内向鍔部67bが外方部材51に密着せずに浮き上がった状態となるため、密封性が低下すると共に、嵌合筒67の固定力が不足し、走行時に振動や衝撃荷重等でセンサホルダ69が軸方向あるいは周方向に微動してABSが誤動作する恐れがある。
In such a conventional wheel bearing device with a rotational speed detection device, when the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、長期間に亘って速度検出の精度を維持し、ABSの信頼性を高め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 provides a wheel bearing device with a rotational speed detection device that maintains the accuracy of speed detection over a long period of time and has improved the reliability of ABS. It is aimed.
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られ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、この内方部材および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装着された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、当該外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に切欠きが形成され、前記保持部が、前記鍔部と底部の範囲で、周方向全周に亙って一体モールド成形され、前記切欠きの部位に前記回転速度センサが包埋されると共に、前記保持部のインナー側の側面が全周に亙って均一な略面一形状に形成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバーと、このカバーに結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなる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、カバーが、外方部材のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、当該外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に切欠きが形成され、保持部が、鍔部と底部の範囲で、周方向全周に亙って一体モールド成形され、切欠きの部位に回転速度センサが包埋されると共に、保持部のインナー側の側面が全周に亙って均一な略面一形状に形成されているので、圧入治具によって保持部を全周に亙って均一に押圧することができ、保持部に生じる応力を軽減して保持部の変形や破損を防止すると共に、カバーの鍔部が外方部材の端面に全周に亙り密着して密封性が向上し、磁気エンコーダと回転速度センサとのエアギャップを所定値に精度良く設定することができる。さらに、カバーの固定力を確保することができるので、走行時に振動や衝撃荷重等でセンサホルダが軸方向あるいは周方向に微動してABSが誤動作するのを確実に防止することができ、長期間に亘って所望の検出精度を維持して信頼性を高めることができる。 As described above, the sensor includes a ring-shaped cover press-fitted to the outer periphery of the inner side end of the outer member, and a sensor holder that is coupled to the cover and includes a synthetic resin holding portion in which the rotation speed sensor is embedded. In a wheel bearing device with a rotation speed detection device of an inner ring rotation type, a cover is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member, and radially inward from the fitting portion. Extending and closely contacting the end face of the outer member, and a bottom portion extending further radially inward from the flange portion, a notch is formed in one circumferential direction radially outward of the bottom portion, The holding part is integrally molded over the entire circumference in the range of the collar part and the bottom part, the rotational speed sensor is embedded in the notch part, and the inner side surface of the holding part is Because it is formed in a uniform and substantially uniform shape over the The holding part can be uniformly pressed over the entire circumference, the stress generated in the holding part can be reduced to prevent deformation and breakage of the holding part, and the cover collar part can be completely applied to the end surface of the outer member. The airtightness is improved by tightly contacting the circumference, and the air gap between the magnetic encoder and the rotation speed sensor can be set to a predetermined value with high accuracy. Further, since the fixing force of the cover can be ensured, it is possible to reliably prevent the ABS from malfunctioning due to a slight movement of the sensor holder in the axial direction or in the circumferential direction due to vibration or impact load during traveling. In addition, the desired detection accuracy can be maintained and the reliability can be improved.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記保持部の外径が前記カバーの嵌合部の外径と同一径か僅かに小径になるように形成されていれば、保持部の押圧面積を最大限に大きくして保持部に生じる応力を軽減させ、変形や破損を防止することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記シールのうちインナー側のシールが、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成された芯金、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配置され、前記内輪の外径に圧入された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を有し、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなり、前記立板部のインナー側の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極N、Sが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサが、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、リード線を介して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とからなっていれば、装置のコンパクト化ができると共に低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。 Further, as in the invention according to claim 3, the inner seal of the seal is fitted into the inner end of the outer member, and is formed into a substantially L-shaped cross section by pressing from a steel plate. An annular seal plate made of a cored bar and a seal member integrally joined to the cored bar, a cylindrical part disposed opposite to the seal plate and press-fitted into the outer diameter of the inner ring, and the cylindrical part It has a standing plate portion extending radially outward, and is formed of a slinger formed from a steel plate by pressing to have a substantially L-shaped cross section. The magnetic encoder is integrally joined to the inner side surface of the standing plate portion. The magnetic encoder is composed of a rubber magnet in which magnetic powder is mixed into the elastomer and the magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction, and the rotational speed sensor changes its characteristics according to the flow direction of the magnetic flux. Magnetic detection The device and the IC incorporating a waveform shaping circuit for adjusting the output waveform of the magnetic detection element via the lead wire can make the device compact and can detect the rotational speed with high reliability at low cost. it can.
また、請求項4に記載の発明のように、前記回転速度センサが、前記保持部の外径から少なくとも前記外方部材の端部内径に相当する範囲に配置されず、これより内径側に配置されていれば、圧入治具によって押圧されても回転速度センサ関連部品が破損するのを防止することができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項5に記載の発明のように、前記カバーの底部の周方向に複数の通し孔が形成されていれば、モールドされた合成樹脂がこれら通し孔に流入してカバーと保持部とが剥離することなく強固に固定することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項6に記載の発明のように、前記カバーがオーステナイト系ステンレス鋼鈑からプレス加工にて形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、検出精度を維持させると共に、カバーの発錆を抑えて長期間に亘って信頼性を高めることができる。 If the cover is formed by press working from an austenitic stainless steel plate as in the invention described in claim 6, the detection performance of the rotational speed sensor is not adversely affected, and the detection accuracy is maintained. The rusting of the cover can be suppressed and the reliability can be improved over a long period of time.
また、請求項7に記載の発明のように、前記スリンガが強磁性体の鋼板から形成されていれば、磁気エンコーダの出力信号が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
If the slinger is formed of a ferromagnetic steel plate as in the invention described in
また、請求項8に記載の発明のように、前記保持部が非磁性の合成樹脂で形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って強度・耐久性を向上させることができる。 Further, as in the invention described in claim 8, if the holding portion is made of a non-magnetic synthetic resin, it does not adversely affect the sensing performance of the rotation speed sensor, has excellent corrosion resistance, and lasts for a long time. It is possible to improve strength and durability.
好ましくは、請求項9に記載の発明のように、前記保持部にグラス繊維からなる繊維状強化材が10〜45wt%充填されていれば、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るため耐熱性が向上すると共に、寸法安定性を図りつつ弾性率の増大により剛性が高くなる。
Preferably, as in the invention described in
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られ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、この内方部材および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装着された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、当該外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に切欠きが形成され、前記保持部が、前記鍔部と底部の範囲で、周方向全周に亙って一体モールド成形され、前記切欠きの部位に前記回転速度センサが包埋されると共に、前記保持部のインナー側の側面が全周に亙って均一な略面一形状に形成されているので、圧入治具によって保持部を全周に亙って均一に押圧することができ、保持部に生じる応力を軽減して保持部の変形や破損を防止すると共に、カバーの鍔部が外方部材の端面に全周に亙り密着して密封性が向上し、磁気エンコーダと回転速度センサとのエアギャップを所定値に精度良く設定することができる。さらに、カバーの固定力を確保することができるので、走行時に振動や衝撃荷重等でセンサホルダが軸方向あるいは周方向に微動してABSが誤動作するのを確実に防止することができ、長期間に亘って所望の検出精度を維持して信頼性を高めることができる。 A bearing device for a wheel with a rotational speed detection device according to the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to a suspension device on the outer periphery, and an outer surface 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 press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member composed of one inner ring and formed on the outer periphery with a double row inner raceway facing the double row outer raceway, and between the inner member and both outer raceway surfaces of the outer member A double row rolling element housed in a freely rolling manner, a seal mounted in an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and an inner side of the outer member An annular cover attached to the end, and integrally joined to this cover A sensor holder comprising a synthetic resin holding part in which a rotational speed sensor is embedded, and a magnetic encoder in which characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals on the outer diameter of the inner ring. In a wheel bearing device with a rotational speed detection device in which an encoder is opposed to the rotational speed sensor via a predetermined axial clearance, the cover is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member. A fitting portion extending radially inward from the fitting portion and closely contacting the end surface of the outer member, and a bottom portion extending further radially inward from the flange portion. A notch is formed at one place in the radially outer circumferential direction, and the holding part is integrally molded over the entire circumference in the range of the flange part and the bottom part, and the notch part As the rotational speed sensor is embedded Since the inner side surface of the holding part is formed in a substantially uniform shape over the entire circumference, the holding part can be uniformly pressed over the entire circumference by the press-fitting jig and held. This reduces the stress generated in the part and prevents deformation and breakage of the holding part, and the cover's collar closely adheres to the end surface of the outer member over the entire circumference to improve the sealing performance, and the magnetic encoder, rotational speed sensor, The air gap can be accurately set to a predetermined value. Further, since the fixing force of the cover can be ensured, it is possible to reliably prevent the ABS from malfunctioning due to a slight movement of the sensor holder in the axial direction or in the circumferential direction due to vibration or impact load during traveling. In addition, the desired detection accuracy can be maintained and the reliability can be improved.
外周に懸架装置に取り付けられ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、この内方部材および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装着された環状のカバー、およびこのカバーに結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合され、サイドリップとラジアルリップを有する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配置され、前記内輪の外径に圧入された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を有し、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなり、このスリンガの立板部のインナー側の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極N、Sが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、当該外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に切欠きが形成され、前記保持部が、前記鍔部と底部の範囲で、外径が前記カバーの嵌合部の外径と同一径か僅かに小径になるように周方向全周に亙って一体モールド成形され、前記切欠きの部位に前記回転速度センサが包埋されると共に、前記保持部のインナー側の側面が全周に亙って均一な略面一形状に形成されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to the suspension device on the outer periphery, a double row outer rolling surface formed integrally on the inner periphery, and a wheel mounting flange for attaching a wheel to one end A hub ring formed on the outer periphery with an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row, and a cylindrical small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, An inner member comprising an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel and has an inner rolling surface opposed to the other of the outer circumferential rolling surfaces of the double row, and the inner member and the outer member. A double row rolling element accommodated between both rolling surfaces of the side member, and a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member; An annular cover attached to the inner side end of the outer member, and coupled to the cover A sensor holder comprising a synthetic resin holding part in which a rotation speed sensor is embedded, and an inner seal of the seal is fitted into an inner side end of the outer member, and from a steel plate A metal core formed into a substantially L-shaped cross-section by pressing, and an annular seal plate formed integrally with the metal core and having a side lip and a radial lip, and disposed opposite to the seal plate, A cylindrical portion press-fitted into the outer diameter of the inner ring, and a standing plate portion extending radially outward from the cylindrical portion, and a slinger formed into a substantially L-shaped cross section by pressing from a steel plate, A rubber in which the magnetic encoder is integrally joined to the inner side surface of the standing plate portion of the slinger, and magnetic powder is mixed into the elastomer and the magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction. In the wheel bearing device with a rotational speed detection device that is made of stone and is opposed to the rotational speed sensor via a predetermined axial clearance, the cover is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member. A cylindrical fitting portion, a flange portion extending inward in the radial direction from the fitting portion and closely contacting the end surface of the outer member, and a bottom portion extending further inward in the radial direction from the flange portion, A notch is formed at one place in the circumferential direction on the radially outer side of the bottom portion, and the holding portion is within the range of the flange portion and the bottom portion, and the outer diameter is the same or slightly smaller than the outer diameter of the fitting portion of the cover. The rotation speed sensor is embedded in the notch, and the side surface on the inner side of the holding portion extends over the entire circumference. And is formed in a substantially uniform surface.
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の検出部を示す要部拡大図、図3は、図2のセンサホルダの構成を示す説明図、図4は、図1の側面図、図5はカバー単体を示し、(a)は縦断面図、(b)は正面図である。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ター側(図1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 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 an enlarged view of a main part showing a detection unit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a side view of FIG. 1, FIG. 5 shows a single cover, (a) is a longitudinal sectional view, and (b) is a front view. In the following description, the side closer to the outside of the vehicle in the state assembled to the vehicle is referred to as an outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as an inner side (right side in FIG.
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。
This wheel bearing device with a rotational speed detection device is called a third generation for driving wheels, and includes an inner member 3 composed of a
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、内周には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。ハブ輪1の小径段部1bには内輪2が所定のシメシロを介して圧入固定されている。この内輪2の外周にはインナー側(他方)の内側転走面2aが形成されている。
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、アウター側のシール8のシールランド部となる車輪取付フランジ6のインナー側の基部6b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の範囲に硬化処理が施されている。これにより、基部6bの耐摩耗性が向上するだけでなく、内輪2の嵌合面となる小径段部1bのフレッティングが抑制されると共に、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ハブ輪1は充分な機械的強度を備えることになる。なお、内輪2および転動体4は、SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。
The
外方部材5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、内周には前記内方部材3の複列の内側転走面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。そして、少なくともこれら複列の外側転走面5a、5aは高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。
The
外方部材5の複列の外側転走面5a、5aと、これらに対向するハブ輪1の内側転走面および内輪2の内側転走面2aとの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と内方部材3との間に形成される環状空間の開口部にはシール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。
Between the double-row
なお、ここでは、転動体4をボールとした複列アンギュラ玉軸受を構成する車輪用軸受を例示したが、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。また、ここでは、第3世代構造の車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、ハブ輪1の小径段部1bに一対の内輪2が圧入された第2世代構造であっても良い。
In addition, although the wheel bearing which comprises the double row angular contact ball bearing which used the rolling
アウター側のシール8は、外方部材5に装着され、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに摺接する複数のリップを有する一体型のシールで構成されている。一方、インナー側のシール9は複合型の所謂パックシールで構成されている。このシール9は、図2に拡大して示すように、外方部材5のインナー側の端部に内嵌され、断面略L字状に形成された環状のシール板13と、このシール板13に対向配置され、内輪2の外径に圧入されたスリンガ14とを備えている。
The outer-side seal 8 is configured as an integrated seal having a plurality of lips attached to the
シール板13は、外方部材5のインナー側の端部に内嵌された芯金15と、この芯金15に加硫接着等で一体に接合されたシール部材16とからなる。芯金15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)からプレス加工にて断面略L字状に形成されている。一方、シール部材16は合成ゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ16aとグリースリップ16bおよび中間リップ16cを有している。
The
また、スリンガ14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、内輪2に圧入される円筒部14aと、この円筒部14aから径方向外方に延びる立板部14bとを有している。そして、このスリンガ14における立板部14bのインナー側の側面には、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17が加硫接着等によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ17は周方向に交互に磁極N、Sが着磁されたゴム磁石からなり、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
シール部材16のサイドリップ16aは、スリンガ14の立板部14bに摺接されると共に、グリースリップ16bおよび中間リップ16cは、スリンガ14の円筒部14aにそれぞれ摺接されている。そして、立板部14bの外縁は、シール板13と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール18を構成している。
The
ここで、本実施形態では、センサホルダ10が外方部材5のインナー側の端部に装着されている。このセンサホルダ10は、カップ状に形成されたカバー11と、このカバー11に一体モールド成形された環状の保持部12とからなる。カバー11は、耐食性を有する非磁性体の鋼鈑、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)等のステンレス鋼板をプレス加工にて形成されている。これにより、後述する回転速度センサ20の感知性能に悪影響を及ぼさず、検出精度を維持させると共に、カバー11の発錆を抑えて長期間に亘って信頼性を高めることができる。
Here, in this embodiment, the
カバー11は、外方部材5のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部11aと、この嵌合部11aから径方向内方に延び、外方部材5の端面5cに密着する鍔部11bと、この鍔部11bからさらに径方向内方に延びる底部11cとを備え、全体として円環状に形成されている。そして、保持部12は、鍔部11bから底部11cの範囲で、周方向全周に亙って一体モールド成形されている。このように、鍔部11bを外方部材5の端面5cに密着させた状態で、カバー11が外方部材5のインナー側の端部に外嵌されるので、外方部材5に対してセンサホルダ10を容易に、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。
The
図5に示すように、カバー11における底部11cの径方向外方(路面から遠い側)の周方向一箇所、ここでは、径方向最上部に切欠き19が形成され、この部位の保持部12に回転速度センサ20が包埋される。また、底部11cの周方向に複数の通し孔23が打抜き加工されている。これにより、モールドされた合成樹脂がこれら通し孔23に流入してカバー11と保持部12とが剥離することなく強固に固定される。
As shown in FIG. 5, a
なお、カバー11の底部11cにおける路面から最も近い側の周方向の一箇所にまゆ型形状のドレーン孔22が穿設されている。このドレーン孔22により、車両走行中に底部11c内に泥水や小石等の異物が入り込んだとしても容易に外部に排出され、長時間に亘って滞留することはない。したがって、異物が車両停止時に固着して周辺部品に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
Note that an eyebrow-shaped
保持部12はポリフェニレンサルファイド(PPS)等の非磁性の特殊エーテル系合成樹脂材から射出成形によって形成され、GF(グラス繊維)からなる繊維状強化材が10〜45wt%充填されている。これにより、回転速度センサ20の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って強度・耐久性を向上させることができる。また、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る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る。
The holding
GFの充填量に関しては、10wt%未満ではその効果が充分に発揮されず、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て好ましくない。なお、保持部12はPPS以外にもPA(ポリアミド)66、PA6−12、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。また、繊維状強化材としては、GFに限らず、CF(炭素繊維)やアラミド繊維、ホウ素繊維等が例示できる。
Regarding the GF filling amount, if less than 10 wt%, the effect is not sufficiently exerted, and if the filling amount exceeds 45 wt%, the fibers in the molded product cause anisotropy and the density increases, resulting in a dimension. Stability is lowered, which is not preferable. In addition to PPS, the holding
回転速度センサ20は、図2に示すように、磁気エンコーダ17に所定の軸方向すきま(エアギャップ)を介して対峙し、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、磁気検出素子の出力波形を整える波形成型回路を一体化したIC部20aとリード線20bからなる。そして、回転速度センサ20の出力がハーネス21によって取り出され、保持部12の周方向に延びて図示しないABSの制御器に送られる。これにより、装置のコンパクト化ができると共に低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、回転速度センサ20が包埋された部位は断面略矩形状に形成され、外方部材5への装着時、圧入治具によって押圧される部位、すなわち、保持部12の外径Dhから少なくとも外方部材5の端部内径Doに相当する範囲LにはIC部20aやリード線20b等の回転速度センサ20関連部品が配置されず、これより内径側に配置されている。これにより、圧入治具によって押圧されても回転速度センサ20関連部品が破損するのを防止することができる。
In this embodiment, the part in which the
また、回転速度センサ20が包埋された部位以外の部位は、図3に示すように、カバー11の底部11cの両側に薄肉の内径部12aがモールド成形されると共に、この内径部12aから径方向外方に亙って厚肉の外径部12bが軸方向に突出してモールド成形されている。そして、カバー11の板厚をtとした時、保持部12の外径Dhは、カバー11の嵌合部11aの外径と同一径か僅かに小径になるように形成されている(Dh≦Da+2t)。これにより、保持部12の押圧面積を最大限に大きくして保持部12に生じる応力を軽減させ、保持部12の変形や破損を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the portions other than the portion in which the
さらに、保持部12のインナー側の側面は全周に亙って均一な略面一形状に形成されている。これにより、図4のハッチングにて示すように、圧入治具によって保持部12の押圧範囲Lを全周に亙って均一に押圧することができ、保持部12に生じる応力を軽減して保持部12の変形や破損を防止すると共に、カバー11の鍔部11bが外方部材5の端面5cに密着して密封性が向上し、磁気エンコーダ17と回転速度センサ20とのエアギャップを所定値に精度良く設定することができる。さらに、カバー11の固定力を確保することができるので、走行時に振動や衝撃荷重等でセンサホルダ10が軸方向あるいは周方向に微動してABSが誤動作するのを確実に防止することができ、長期間に亘って所望の検出精度を維持して信頼性を高めることができる。なお、ここで言う略面一とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に段差がない状態、すなわち、加工誤差等によって生じる段差は当然許容されるべきものである。
Furthermore, the side surface on the inner side of the holding
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、外方部材の端部に装着されたカバーと、このカバーに結合され、回転速度センサが包埋された樹脂製の保持部とからなるセンサホルダを備えた車輪用軸受装置に適用することができる。 A wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention includes a cover attached to an end portion of an outer member, and a resin-made holding portion that is coupled to the cover and in which the rotational speed sensor is embedded. The present invention can be applied to a wheel bearing device provided with a sensor holder.
1・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
1a、2a・・・・・・・・・・・内側転走面
1b・・・・・・・・・・・・・・小径段部
1c・・・・・・・・・・・・・・セレーション
2・・・・・・・・・・・・・・・内輪
3・・・・・・・・・・・・・・・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
5c・・・・・・・・・・・・・・外方部材の端面
6・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
6a・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
6b・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジのインナー側の基部
7・・・・・・・・・・・・・・・保持器
8・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
9・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
10・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
11・・・・・・・・・・・・・・カバー
11a・・・・・・・・・・・・・嵌合部
11b・・・・・・・・・・・・・鍔部
11c・・・・・・・・・・・・・底部
12・・・・・・・・・・・・・・保持部
12a・・・・・・・・・・・・・内径部
12b・・・・・・・・・・・・・外径部
13・・・・・・・・・・・・・・シール板
14・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
14a・・・・・・・・・・・・・円筒部
14b・・・・・・・・・・・・・立板部
15・・・・・・・・・・・・・・芯金
16・・・・・・・・・・・・・・シール部材
16a・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
16b・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
16c・・・・・・・・・・・・・中間リップ
17・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
18・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
19・・・・・・・・・・・・・・切欠き
20・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
20a・・・・・・・・・・・・・IC部
20b・・・・・・・・・・・・・リード線
21・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
22・・・・・・・・・・・・・・ドレーン孔
23・・・・・・・・・・・・・・通し孔
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・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54a・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
55・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
55a、56a・・・・・・・・・内側転走面
55b・・・・・・・・・・・・・小径段部
55c・・・・・・・・・・・・・セレーション
56・・・・・・・・・・・・・・内輪
57・・・・・・・・・・・・・・保持器
58、59・・・・・・・・・・・シール
60・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
61・・・・・・・・・・・・・・ステム部
62・・・・・・・・・・・・・・第1のシール板
63・・・・・・・・・・・・・・第2のシール板
63a・・・・・・・・・・・・・円筒部
63b・・・・・・・・・・・・・立板部
64・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
65・・・・・・・・・・・・・・芯金
66・・・・・・・・・・・・・・シール部材
66a・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
66b、66c・・・・・・・・・ラジアルリップ
67・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒
67a・・・・・・・・・・・・・嵌合筒部
67b・・・・・・・・・・・・・内向鍔部
68・・・・・・・・・・・・・・保持部
69・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
70・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
71・・・・・・・・・・・・・・微小隙間
72・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
Da・・・・・・・・・・・・・・外方部材の外径
Dh・・・・・・・・・・・・・・保持部の外径
Do・・・・・・・・・・・・・・外方部材の端部内径
L・・・・・・・・・・・・・・・圧入治具の押圧範囲
t・・・・・・・・・・・・・・・カバーの板厚
1 ...
Claims (9)
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、
この内方部材および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装着された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、
前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、当該外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に切欠きが形成され、前記保持部が、前記鍔部と底部の範囲で、周方向全周に亙って一体モールド成形され、前記切欠きの部位に前記回転速度センサが包埋されると共に、前記保持部のインナー側の側面が全周に亙って均一な略面一形状に形成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 to be attached to the 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 accommodated in a freely rolling manner 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;
An annular cover mounted on the inner side end of the outer member, and a sensor holder that is integrally coupled to the cover and includes a synthetic resin holding portion in which a rotation speed sensor is embedded;
A rotational speed detecting device in which a magnetic encoder whose characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals is provided on the outer diameter of the inner ring, and the magnetic encoder is opposed to the rotational speed sensor via a predetermined axial clearance. In the bearing device for wheel with
The cover has a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the outer periphery of the inner side end portion of the outer member, and a flange portion that extends radially inward from the fitting portion and is in close contact with the end surface of the outer member. And a bottom portion extending further radially inward from the flange portion, a notch is formed in one circumferential direction radially outward of the bottom portion, and the holding portion is within the range of the flange portion and the bottom portion. The rotation speed sensor is integrally molded over the entire circumference in the circumferential direction, and the rotational speed sensor is embedded in the cutout portion, and the inner side surface of the holding portion is substantially uniform over the entire circumference. A wheel bearing device with a rotational speed detecting device, characterized in that it is formed in a single shape.
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