JP2009063069A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールの嵌合部の気密性を向上させると共に、シールの密封性を高めて信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】シール９が、センサホルダ３０がインサート成形された芯金２２とシール部材２３からなる環状のシール板２０と、内輪２の外径に圧入され、パルサリング２４が固定された円筒部２１ａと、立板部２１ｂを有するスリンガ２１とを備え、シール部材２３のサイドリップ２３ａがパルサリング２４に、ラジアルリップ２３ｂ、２３ｃがスリンガ２１の円筒部２１ａに摺接され、センサホルダ３０が、環状のホルダ本体３０ａと、この円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタ３０ｂとからなり、ホルダ本体３０ａの端面とコネクタ３０ｂの端面およびスリンガ２１における立板部２１ｂのインナー側の側面とが略面一になる均一面形状に形成されている。
【選択図】図５

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。

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。

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

このような回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一例として図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５０は、外方部材５１と、この外方部材５１に複列のボール５２を介して内挿された内方部材５３と、外方部材５１と内方部材５３との間に形成された環状空間の開口部に装着された回転速度検出装置５４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（図示せず）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。一方、内方部材５３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５７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。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。

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５２、５２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５３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。

回転速度検出装置５４は、磁気センサ６１が包埋されたセンサホルダ６２と、シール６０とからなる。センサホルダ６２は、図７に示すように、合成樹脂から射出成形により成形され、シール６０を構成する芯金６５に一体にインサート成形されている。シール６０は、第１のシールリング６３と第２のシールリング６４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６３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６５と、この芯金６５に被着され、サイドリップ６６ａと一対のラジアルリップ６６ｂ、６６ｃとを有するシール部材６６とからなる。

第２のシールリング６４は、内輪５６に装着され、断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガ６７と、このスリンガ６７に外嵌され、断面が略コの字状に形成されたパルサリング６８とからなる。スリンガ６７は、内輪５６の外径に圧入される円筒部６７ａと、この円筒部６７ａから径方向外方に延びる立板部６７ｂとを有し、パルサリング６８はスリンガ６７の円筒部６７ａに圧入されている。

パルサリング６８は、スリンガ６７の円筒部６７ａに圧入される円筒状の内径部６８ａと、この内径部６８ａから径方向外方に延びる立板部６８ｂ、およびこの立板部６８ｂから軸方向に延びる外径部６８ｃを有している。そして、この外径部６８ｃに多極磁石ロータ６９が被着されている。この多極磁石ロータ６９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。また、シール部材６６のサイドリップ６６ａはパルサリング６８の立板部６８ｂに摺接されると共に、一対のラジアルリップ６６ｂ、６６ｃはスリンガ６７の円筒部６７ａに摺接されている。ここで、センサホルダ６２の円周所定位置には、磁気センサ６１と車体の電子回路に接続されたハーネス（図示せず）とを結線する雄型のコネクタ７０が径方向外方に突出した状態で一体に形成されている（図６参照）。

回転速度検出装置５４は、スリンガ６７とパルサリング６８とが組み合わされた後、スリンガ６７が第１のシールリング６３に圧入されることで、すべての構成が予め組み立てられ、その全体が軸方向に押圧されることにより、芯金６５が外方部材５１の端部に内嵌されると共に、スリンガ６７の円筒部６７ａが内輪５６に圧入される。このような構成により、芯金６５とセンサホルダ６２との分離が防止できると共に、芯金６５とセンサホルダ６２との境界からの水分の浸入を防止することができる。

このように、第１のシールリング６３を構成する芯金６５が外方部材５１の端部内周に圧入固定されているので、外方部材５１と第１のシールリング６３との間から軸受内部に水分が浸入するのが防止できると共に、パルサリング６８の立板部６８ｂにシール部材６６のサイドリップ６６ａが摺接されているので、第１のシールリング６３と第２のシールリング６４との間から軸受内部に水分が浸入するのが防止できる。しかも、磁気センサ６１と多極磁石ロータ６９との間に金属部分が存在しないように形成されているので、芯金６５が磁気センサ６１の検知精度に悪影響を与えることも防止できる。
特開２００５−１３３７７２号公報

こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置５０では、スリンガ６７とパルサリング６８とが組み合わされた後、スリンガ６７が第１のシールリング６３に圧入されることで、すべての構成が予め組み立てられ、その全体が軸方向に押圧されるが、図７に示すように、コネクタ７０がセンサホルダ６２から軸方向に突出して形成されて段差δ１があると共に、このセンサホルダ６２と第２のシールリング６４におけるスリンガ６７の立板部６７ｂとの間に段差δ２があるため、図６および図８に示すような圧入治具７１（図中ハッチングにて示す）を使用し、突出したコネクタ７０をはじめ環状のセンサホルダ６２とスリンガ６７を押圧して外方部材５１と内輪５６に圧入する場合、圧入治具７１にそれぞれの段差δ１、δ２に相当する段差を設ける必要がある。

然しながら、圧入治具７１の段差が加工誤差によってばらついた場合、圧入によってセンサホルダ６２と外方部材５１が密着せず両者との間にすきまが生じて気密性が損なわれるだけでなく、内輪５６に対してスリンガ６７の位置決め誤差が生じてシール部材６６のサイドリップ６６ａのシメシロがばらついて密封性が低下する恐れがあった。さらに、センサホルダ６２に過大な押圧力が生じた場合、樹脂製のセンサホルダ６２に微小なクラックが発生して耐久性が低下すると共に、速度検出が不能となる恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダの嵌合部の気密性を向上させると共に、シールの密封性を高めて信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に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装着され、合成樹脂を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、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する被検出部を有するパルサリングとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダと内輪との間に装着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た芯金、およびこの芯金に加硫接着により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嵌合され、前記パルサリングが圧入固定された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部が前記センサホルダの内周との間に僅かな径方向すきまを介して対峙したスリンガとを備えると共に、前記センサホルダが、環状のホルダ本体と、このホルダ本体の円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタとからなり、前記センサホルダのホルダ本体の端面と前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面が略面一になるように設定されている。

このように、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、外方部材のインナー側の端部に装着され、合成樹脂を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、回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する被検出部を有するパルサリングとを備え、シールのうちインナー側のシールが、センサホルダと内輪との間に装着された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、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た芯金、およびこの芯金に加硫接着により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嵌合され、パルサリングが圧入固定された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部がセンサホルダの内周との間に僅かな径方向すきまを介して対峙したスリンガとを備えると共に、センサホルダが、環状のホルダ本体と、このホルダ本体の円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタとからなり、センサホルダのホルダ本体の端面とスリンガにおける立板部のインナー側の側面が略面一になるように設定されているので、パルサリングがスリンガに圧入され、シール板を含むセンサホルダとスリンガが予め組み立てられ、端面がフラットに形成され、コネクタに対応する部位を凹ませた圧入治具をセンサホルダのホルダ本体とスリンガの立板部に当接させて軸方向に押圧するだけで、容易に回転速度検出装置を軸受部に組み立てることができる。したがって、ミスアライメントを防止して精度良く位置決め固定することができ、センサホルダの嵌合部の気密性を向上させると共に、シールの密封性を高めて信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記コネクタの端面と前記ホルダ本体の端面とが略面一になる均一面形状に形成されていれば、パルサリングの芯金がスリンガに圧入され、シール板を含むセンサホルダとスリンガが予め組み立てられ、圧入治具のコネクタに対応する部位を凹ませて形成しなくてもセンサホルダとスリンガに当接させて全体を軸方向に押圧するだけで、容易に回転速度検出装置を軸受部に組み立てることができ、ミスアライメントを防止して精度良く位置決め固定することができると共に、組立工程を簡便化して一層組立精度を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記シール板の芯金が鋼鈑からプレス加工によって形成され、前記センサホルダがインサート成形されて一部露出した部分が前記外方部材の端部に内嵌された円筒部と、この円筒部から径方向内方に延びる内径部とからなり、この内径部にサイドリップとラジアルリップを有する前記シール部材が接合されると共に、前記パルサリングが、前記スリンガの円筒部に圧入される円筒状の内径部と、この内径部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部から軸方向に延びる外径部を有し、鋼鈑からプレス加工によって断面が略コの字状に形成され、前記サイドリップが前記パルサリングの立板部に摺接され、前記ラジアルリップが前記スリンガの円筒部に摺接されていれば、パルサリングがサイドリップとラジアルリップによって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被検出部に付着するのを確実に防止することができる。これにより、強固な抜け耐力を有して嵌合部の気密性を高めることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記パルサリングが強磁性体の鋼板から形成されると共に、前記被検出部が加硫接着によって前記パルサリングに一体に接合され、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が着磁された磁気エンコーダからなっていれば、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。

また、請求項５に記載の発明のように、前記シール板の芯金が非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑から形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、正確な検出精度を確保することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記センサホルダ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。

好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記センサホルダ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。

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装着され、合成樹脂を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、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する被検出部を有するパルサリングとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダと内輪との間に装着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た芯金、およびこの芯金に加硫接着により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嵌合され、前記パルサリングが圧入固定された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部が前記センサホルダの内周との間に僅かな径方向すきまを介して対峙したスリンガとを備えると共に、前記センサホルダが、環状のホルダ本体と、このホルダ本体の円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタとからなり、前記センサホルダのホルダ本体の端面と前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面が略面一になるように設定されているので、パルサリングがスリンガに圧入され、シール板を含むセンサホルダとスリンガが予め組み立てられ、端面がフラットに形成され、コネクタに対応する部位を凹ませた圧入治具をセンサホルダのホルダ本体とスリンガの立板部に当接させて軸方向に押圧するだけで、容易に回転速度検出装置を軸受部に組み立てることができる。したがって、ミスアライメントを防止して精度良く位置決め固定することができ、センサホルダの嵌合部の気密性を向上させると共に、シールの密封性を高めて信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

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装着され、合成樹脂を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、前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する被検出部を有するパルサリングとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、センサホルダと内輪との間に装着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、その露出した外径部が前記外方部材のインナー側の端部に内嵌された芯金、およびこの芯金に加硫接着により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、前記パルサリングが圧入固定された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部が前記センサホルダの内周との間に僅かな径方向すきまを介して対峙したスリンガとを備えると共に、前記センサホルダが、環状のホルダ本体と、このホルダ本体の円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタとからなり、このコネクタの端面と前記ホルダ本体の端面とが略面一になる均一面形状に形成されると共に、前記スリンガが前記内輪の端面から突出し、当該スリンガにおける立板部のインナー側の側面と前記ホルダ本体の端面とが略面一になるように設定されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た矢視図である。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。

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、等速自在継手１０が連結されている。

内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に固定された内輪２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６を一体に有し、外周にアウター側（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６の円周等配位置には車輪を締結するためのハブボルト６ａが植設されている。

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８が摺接す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の範囲に硬化処理されている。なお、後述する加締部１ｄは未焼入れで鍛造後の表面硬さのままとされている。

内輪２は、外周にインナー側（他方）の内側転走面２ａ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に対して所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。なお、内輪２および転動体４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。

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５ｂを一体に有し、内周に前記内方部材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。

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１ａおよび内輪２の内側転走面２ａ間には複列の転動体４、４が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。そして、内輪２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。

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。

等速自在継手１０は、外側継手部材１１と継手内輪１２とケージ１３およびトルク伝達ボール１４とを備えている。外側継手部材１１は、カップ状のマウス部１５と、このマウス部１５の底部をなす肩部１６と、この肩部１６から軸方向に延びる軸部１７とを一体に有している。軸部１７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（またはスプライン）１７ａと、このセレーション１７ａの端部に雄ねじ１７ｂが形成されている。そして、ハブ輪１に外側継手部材１１の軸部１７がセレーション１ｃ、１７ａを介して加締部１ｄの端面と肩部１６が衝合するまで内嵌され、雄ねじ１７ｂに締結された固定ナット１８によってハブ輪１と外側継手部材１１がトルク伝達可能に、かつ着脱自在にユニット化されている。

ここで、本実施形態では、環状のセンサホルダ１９が外方部材５のインナー側の端部に装着されている。インナー側のシール９はこのセンサホルダ１９の内径と内輪２の外径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９は、図２に拡大して示すように、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板２０とスリンガ２１を備え、互いに対向して配置されている。シール板２０は、センサホルダ１９がインサート成形され、その露出した部分が外方部材５の端部に内嵌された芯金２２と、この芯金２２に加硫接着等で一体に接合されたシール部材２３とからなる。そして、スリンガ２１にはパルサリング２４が外嵌されている。

芯金２２は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、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）をプレス加工にて形成され、センサホルダ１９がインサート成形される円筒部２２ａと、この円筒部２２ａから径方向内方に延びる内径部２２ｂとを有している。そして、円筒部２２ａの一部露出した部分が外方部材５の端部に内嵌されている。これにより、強固な抜け耐力を有して嵌合部の気密性を高めることができる。なお、芯金２２は、後述する回転速度センサ２７の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されるのが好ましい。

また、シール部材２３は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、芯金２２の内径部２２ｂに加硫接着で一体に接合されている。このシール部材２３は、サイドリップ２３ａと一対のラジアルリップ２３ｂ、２３ｃを一体に有している。

スリンガ２１は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、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）をプレス加工にて形成され、内輪２の外径に圧入される円筒部２１ａと、この円筒部２１ａから径方向外方に延びる立板部２１ｂとを有している。そして、この立板部２１ｂの外縁がセンサホルダ１９の内周に僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールを構成している。

パルサリング２４は、スリンガ２１に圧入される芯金２５と、この芯金２５の外径部２５ｃに加硫接着により一体に接合された磁気エンコーダ２６とからなる。芯金２５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、スリンガ２１の円筒部２１ａに圧入される円筒状の内径部２５ａと、この内径部２５ａから径方向外方に延びる立板部２５ｂ、およびこの立板部２５ｂから軸方向に延びる外径部２５ｃを有している。そして、シール部材２３のサイドリップ２３ａが芯金２５の立板部２５ｂに摺接されると共に、一対のラジアルリップ２３ｂ、２３ｃがスリンガ２１の円筒部２１ａに摺接されている。

磁気エンコーダ２６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。これにより、強磁性体の芯金２５と相俟って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。

こうしたシール９を構成することにより、パルサリング２４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２４とスリンガ２１に摺接するシール板２０のサイドリップ２３ａおよびラジアルリップ２３ｂ、２３ｃによって転動体４および各転走面から隔離されているので、転動体４の回転によって生じる金属摩耗粉等が磁気エンコーダ２６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。

また、センサホルダ１９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、磁気エンコーダ２６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２７が包埋されている。この回転速度センサ２７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２７ａと、リード線２７ｂを介してこの磁気検出素子２７ａの出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣ２７ｃとからなる。回転速度センサ２７は、磁気検出素子２７ａ、リード線２７ｂ、波形成型回路２７ｃが一体となったＩＣでも良い。なお、センサホルダ１９は前述した材質以外にＰＡ（ポリアミド）６６、またはＰＡ６−１２、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。

ここで、センサホルダ１９は、環状のホルダ本体１９ａと、このホルダ本体１９ａの円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタ１９ｂとで構成されている。このコネクタ１９ｂに回転速度センサ２７が包埋され、回転速度センサ２７と車体の電子回路に接続されたハーネス２８（図３参照）とが結線されている。そして、センサホルダ１９のホルダ本体１９ａの端面とスリンガ２１における立板部２１ｂのインナー側の側面が略面一になるように設定されている。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。

こうした構成を採用することにより、パルサリング２４の芯金２５がスリンガ２１に圧入され、シール板２０を含むセンサホルダ１９とスリンガ２１が予め組み立てられ、その全体を軸方向に押圧するだけで、容易に回転速度検出装置を軸受部に組み立てることができる。すなわち、図３に示すように、端面（押圧面）がフラットに形成された圧入治具２９（図中ハッチングにて示す）をセンサホルダ１９のホルダ本体１９ａとスリンガ２１に当接させて押圧するだけで、ミスアライメントを防止して精度良く位置決め固定することができる。これにより、センサホルダ１９の嵌合部の気密性を向上させると共に、シール９の密封性を高めて信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

ここで、圧入治具２９のコネクタ１９ｂに対応する部位は、このコネクタ１９ｂとホルダ本体１９ａとの段差以上に端面から凹ませて形成されており、圧入治具２９とコネクタ１９ｂが干渉することはない。なお、圧入治具２９のコネクタ１９ｂに対応する部位を切り欠いて形成するようにしても良い。

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２６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２７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。

図４は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図５は、図４の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態と基本的にはセンサホルダの構成のみが異なるだけで、その他第１の実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品、部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代構造と呼称され、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４、４を介して外挿された外方部材５とを備え、等速自在継手１０が連結されている。

本実施形態では、環状のセンサホルダ３０が外方部材５のインナー側の端部に装着され、インナー側のシール９がこのセンサホルダ３０の内径と内輪２の外径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。

センサホルダ３０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、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２７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。

ＧＦの充填量に関しては、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５に直接圧入されるセンサホルダ３０としては好ましくない。なお、センサホルダ３０はＰＰＳ以外にもＰＡ（ポリアミド）６６、または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。

センサホルダ３０は、環状のホルダ本体３０ａと、このホルダ本体３０ａの円周所定位置に径方向外方に突出した状態で一体に形成されたコネクタ３０ｂとで構成されている。このコネクタ３０ｂに回転速度センサ２７が包埋されている。ここで、ホルダ本体３０ａの端面とコネクタ３０ｂの端面が略面一になる均一面形状に形成されている。さらに、スリンガ２１が内輪２の端面から突出し、このスリンガ２１における立板部２１ｂのインナー側の側面とホルダ本体３０ａの端面とが略面一になるように設定されている。

こうした構成を採用することにより、パルサリング２４の芯金２５がスリンガ２１に圧入され、シール板２０を含むセンサホルダ３０とスリンガ２１が予め組み立てられ、その全体を軸方向に押圧するだけで、容易に回転速度検出装置を軸受部に組み立てることができる。すなわち、前述した実施形態と同様、圧入治具（図示せず）をセンサホルダ３０とスリンガ２１に当接させて押圧するだけで、ミスアライメントを防止して精度良く位置決め固定することができると共に、圧入治具のコネクタ３０ｂに対応する部位を凹ませて形成しなくても端面（押圧面）をフラットに形成するだけで良く、組立工程を簡便化して組立精度を向上させることができ、センサホルダ３０の嵌合部の気密性を一層向上させると共に、シール９の密封性を高めて信頼性を向上させることができる。

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

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、パルサリングがシール構成部品等の回転側部材に嵌合されてユニット化された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た矢視図である。 本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 図４の要部拡大図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図６の要部拡大図である。 図６の側面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１７ａ・・・・・・・・・・・セレーション
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
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
６・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・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・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１３・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１４・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１５・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１６・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１７・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１７ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１８・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１９、３０・・・・・・・・・・・・センサホルダ
１９ａ、３０ａ・・・・・・・・・・ホルダ本体
１９ｂ、３０ｂ・・・・・・・・・・コネクタ
２０・・・・・・・・・・・・・・・シール板
２１・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
２１ａ、２２ａ・・・・・・・・・・円筒部
２１ｂ、２５ｂ・・・・・・・・・・立板部
２２、２５・・・・・・・・・・・・芯金
２２ｂ、２５ａ・・・・・・・・・・内径部
２３・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２３ａ・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
２３ｂ、２３ｃ・・・・・・・・・・ラジアルリップ
２４・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
２５ｃ・・・・・・・・・・・・・・外径部
２６・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２７・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２７ａ・・・・・・・・・・・・・・磁気検出素子
２７ｂ・・・・・・・・・・・・・・リード線
２７ｃ・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ
２８・・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
２９・・・・・・・・・・・・・・・圧入治具
５０・・・・・・・・・・・・・・・回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５３・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・・・・・・・・回転速度検出装置
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・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
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・・・・・・・・・・・・・・・磁気センサ
６２・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
６３・・・・・・・・・・・・・・・第１のシールリング
６４・・・・・・・・・・・・・・・第２のシールリング
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・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
６７ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
６７ｂ、６８ｂ・・・・・・・・・・立板部
６８・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
６８ａ・・・・・・・・・・・・・・内径部
６８ｃ・・・・・・・・・・・・・・外径部
６９・・・・・・・・・・・・・・・多極磁石ロータ
７０・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
７１・・・・・・・・・・・・・・・圧入治具
δ１・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダのホルダ本体とコネクタとの段差
δ２・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダのホルダ本体とスリンガとの段差

Claims (7)

1. 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装着され、合成樹脂を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、
   前記回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙し、円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する被検出部を有するパルサリングとを備え、
   前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダと内輪との間に装着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た芯金、およびこの芯金に加硫接着により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嵌合され、前記パルサリングが圧入固定された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部が前記センサホルダの内周との間に僅かな径方向すきまを介して対峙したスリンガとを備えると共に、
   前記センサホルダが、環状のホルダ本体と、このホルダ本体の円周所定位置に突出した状態で一体に形成されたコネクタとからなり、前記センサホルダのホルダ本体の端面と前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面が略面一になるように設定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。
2. 前記コネクタの端面と前記ホルダ本体の端面とが略面一になる均一面形状に形成されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
3. 前記シール板の芯金が鋼鈑からプレス加工によって形成され、前記センサホルダがインサート成形されて一部露出した部分が前記外方部材の端部に内嵌された円筒部と、この円筒部から径方向内方に延びる内径部とからなり、この内径部にサイドリップとラジアルリップを有する前記シール部材が接合されると共に、前記パルサリングが、前記スリンガの円筒部に圧入される円筒状の内径部と、この内径部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部から軸方向に延びる外径部を有し、鋼鈑からプレス加工によって断面が略コの字状に形成され、前記サイドリップが前記パルサリングの立板部に摺接され、前記ラジアルリップが前記スリンガの円筒部に摺接されている請求項１または２に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
4. 前記パルサリングが強磁性体の鋼板から形成されると共に、前記被検出部が加硫接着によって前記パルサリングに一体に接合され、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が着磁された磁気エンコーダからなる請求項１乃至３いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
5. 前記シール板の芯金が非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑から形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
6. 前記センサホルダが非磁性の合成樹脂で形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
7. 前記センサホルダにグラス繊維からなる繊維状強化材が１０〜４５ｗｔ％充填されている請求項６に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。

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