JP2009138781A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転速度検出装置の組立が簡便化できると共に、軸受内部に異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って耐久性を確保し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】内輪５の外径が、大径部２４と、この大径部２４から所定の段差で小径部２５が形成され、大径部２４にエンコーダ１９が接合されたベース２２が圧入されると共に、小径部２５と嵌合環１１との間に形成される環状空間の開口部にインナー側のシール９が装着され、このシール９が、断面略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置され、嵌合環１１の円筒部１１ｃに内嵌された芯金１６、およびこの芯金１６に一体に接合されたシール部材１７からなる環状のシール板１４と、内輪５の小径部２５に圧入されたスリンガ１５とからなり、シール部材１７が、スリンガ１５に摺接するサイドリップ１７ａとラジアルリップ１７ｂ、１７ｃを備えている。
【選択図】図２
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【選択図】図２
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。
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は、内輪５０に外嵌された磁気エンコーダ５１と、この磁気エンコーダ５１に対向するように外方部材５２の端部に装着された円環状のセンサホルダ５３と、このセンサホルダ５３を構成する保持部５７に包埋され、磁気エンコーダ５１に所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ５４とを備えている。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４の左側）、中央寄り側をインナー側（図４の右側）という。
磁気エンコーダ５１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、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。この磁気エンコーダ５１は、内輪５０の外径に圧入固定され、鋼板からプレス加工によって断面Ｌ字状に、全体として円環状に形成されたベース５５の側面に一体に加硫接着されている。
センサホルダ５３は、外方部材５２の端部に装着された嵌合環５６と、この嵌合環５６に一体モールドされた保持部５７とからなる。嵌合環５６は耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成され、外方部材５２の外周に圧入された円筒状の嵌合部５６ａと、この嵌合部５６ａから径方向内方に延びる鍔部５６ｂと、この鍔部５６ｂから軸方向に延びる円筒部５６ｃとからなる。また、この円筒部５６ｃの周方向複数箇所には穿孔５８が形成され、保持部５７が合成樹脂で一体モールド成形されている。
また、シール５９は、保持部５７を挟んで磁気エンコーダ５１と軸方向に対向してインナー側の配設されている。このシール５９は、互いに対向して配置された環状のシール板６０とスリンガ６１とからなる。シール板６０は、嵌合環５６の円筒部５６ｃに内嵌され、断面Ｌ字状に形成された芯金６２と、この芯金６２に一体に加硫接着されたシール部材６３とからなる。シール部材６３は、サイドリップ６３ａとグリースリップ６３ｂおよび中間リップ６３ｃを一体に有している。
一方、スリンガ６１は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成され、内輪５０に圧入された円筒部６１ａと、この円筒部６１ａから径方向外方に延びる立板部６１ｂと、この立板部６１ｂの先端部に軸方向に突設された環状の舌片６１ｃとからなる。そして、嵌合環５６の円筒部５６ｃと僅かな径方向すきまを介して対向してラビリンスシール６４を構成している。なお、サイドリップ６３ａはスリンガ６１の立板部６１ｂに摺接し、グリースリップ６３ｂおよび中間リップ６３ｃはスリンガ６１の円筒部６１ａにそれぞれ摺接している。
このように、円環状のセンサホルダ５３に回転速度センサ５４が配設され、この回転速度センサ５４のインナー側にシール５９が内嵌されると共に、さらに、このシール５９のインナー側にラビリンスシール６４が構成されているので、過酷な環境となる実走時において、磁気エンコーダ５１と回転速度センサ５４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確実に防止することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。
特開２００５−３００２８９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では、過酷な環境となる実走時において、磁気エンコーダ５１と回転速度センサ５４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確実に防止することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。然しながら、このような従来の回転速度検出装置は、磁気エンコーダ５１が一体に接合されたベース５５とシール５９を構成するスリンガ６１が内輪５０の外径にそれぞれ圧入固定されているため、ベース５５を圧入した後にスリンガ６１を圧入することになる。ところが、このような構造では幾つかの不具合が発生する恐れがある。
１．ベース５５の圧入距離が長くなり圧入に時間を要し、軸受に余分な負荷が掛かる。
２．ベース５５の圧入により内輪５０の外径に軸方向に延びる擦り傷が発生し、その外径にスリンガ６１を圧入した場合、嵌合面から泥水等の異物が侵入し、密封性が低下する。
３．圧入するスリンガ６１がベース５５に干渉してベース５５が移動し、磁気エンコーダ５１と回転速度センサ５４との軸方向すきま（エアギャップ）が変動するため、スリンガ６１の位置決め精度が厳しく規制される。
２．ベース５５の圧入により内輪５０の外径に軸方向に延びる擦り傷が発生し、その外径にスリンガ６１を圧入した場合、嵌合面から泥水等の異物が侵入し、密封性が低下する。
３．圧入するスリンガ６１がベース５５に干渉してベース５５が移動し、磁気エンコーダ５１と回転速度センサ５４との軸方向すきま（エアギャップ）が変動するため、スリンガ６１の位置決め精度が厳しく規制される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、回転速度検出装置の組立が簡便化できると共に、軸受内部に異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って耐久性を確保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である。
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外周面に圧入された嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、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、前記内輪に外嵌され、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化し、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するエンコー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、前記内輪の外径が、大径部と、この大径部から所定の段差で小径部が形成され、前記大径部に前記エンコーダが圧入されると共に、前記小径部とセンサホルダとの間に形成される環状空間の開口部で、前記保持部を挟んで、前記エンコーダと軸方向に対向して前記インナー側のシールが装着されている。
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外周面に圧入された嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、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、内輪に外嵌され、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化し、回転速度センサに所定のエアギャップを介して対峙するエンコー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、内輪の外径が、大径部と、この大径部から所定の段差で小径部が形成され、大径部にエンコーダが圧入されると共に、小径部とセンサホルダとの間に形成される環状空間の開口部で、保持部を挟んで、エンコーダと軸方向に対向してインナー側のシールが装着されているので、エンコーダの圧入距離が短くなって圧入時間が短縮でき、軸受に余分な負荷が掛かるのを防止することができると共に、エンコーダとシールの嵌合面が異なるため、エンコーダの圧入によるシール装着部の擦り傷の発生を防止し、密封性が低下するのを防止することができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端部内周に環状の凹所が形成され、この凹所内に、前記エンコーダと保持部が収容され、検出部が前記外方部材のインナー側の端面から軸受内方側に配置されていれば、回転速度検出装置の軸方向のコンパクト化を図ることができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記嵌合環が、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、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部と前記内輪の小径部との間に形成される環状空間の開口部に前記インナー側のシールが装着されていれば、径方向のコンパクト化ができると共に、回転速度センサ等の取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。また、内輪の外径に段差を設けられたことにより、この段差分、シールの断面高さを大きくすることができ、設計自由度が拡大すると共に、これによりシールの密封性を向上させることができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記エンコーダが、前記内輪の大径部に圧入されたベースと、このベースに一体に接合され、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が着磁されたゴム磁石とからなると共に、前記インナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置され、前記嵌合環の円筒部に内嵌された芯金、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、前記内輪の小径部に圧入されたスリンガとからなり、前記シール部材が、前記スリンガに摺接するサイドリップとラジアルリップを備えていれば、強固な密封性を発揮してエンコーダと回転速度センサとの検出部を外部から遮断することができると共に、ベースとスリンガの嵌合面が異なるため、ベースの圧入により、従来のようにスリンガが圧入される内輪の小径部に軸方向に延びる擦り傷が発生することがなくなる。したがって、スリンガと内輪との嵌合面の気密性を高め、嵌合面から泥水等の異物が侵入して密封性が低下するのを確実に防止することができる。さらに、圧入するスリンガがベースに干渉することがなくなり、エンコーダと回転速度センサとの軸方向すきまが組立時に変動することはない。したがって、スリンガの位置決め精度を厳しく規制する必要がなくなり、組立作業が簡便化できる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記ベースが、防錆能を有する強磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成されていれば、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。
また、請求項６に記載の発明のように、前記保持部が非磁性の合成樹脂材から射出成形によって形成され、繊維状強化材が充填されていれば、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。
また、請求項７に記載の発明のように、前記保持部が配設される位相が、嵌合環の水平位置よりも径方向上部に配置され、この保持部の接線方向にハーネスが接続されていれば、例えセンサホルダ内に外部から雨水等が浸入したとしても下部方向に排出され、この回転速度センサの近傍に滞留するのを防止することができると共に、ハーネスの取り巻きが簡素化でき、組立作業性が向上する。
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外周面に圧入された嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、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、前記内輪に外嵌され、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化し、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するエンコー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、前記内輪の外径が、大径部と、この大径部から所定の段差で小径部が形成され、前記大径部に前記エンコーダが圧入されると共に、前記小径部とセンサホルダとの間に形成される環状空間の開口部で、前記保持部を挟んで、前記エンコーダと軸方向に対向して前記インナー側のシールが装着されているので、以下に挙げる格別な効果を奏することができる。
１．エンコーダの圧入距離が短くなって圧入時間が短縮でき、軸受に余分な負荷が掛かるのを防止することができる。
２．エンコーダとシールの嵌合面が異なるため、エンコーダの圧入により、従来のようにシールが装着される内輪の外径に軸方向に延びる擦り傷が発生することがなくなり、シールの密封性を高めることができる。
３．内輪の外径に段差を設けることにより、この段差分、シールの断面高さを大きくすることができ、設計自由度が拡大すると共に、これによりシールの密封性を向上させることができる。
２．エンコーダとシールの嵌合面が異なるため、エンコーダの圧入により、従来のようにシールが装着される内輪の外径に軸方向に延びる擦り傷が発生することがなくなり、シールの密封性を高めることができる。
３．内輪の外径に段差を設けることにより、この段差分、シールの断面高さを大きくすることができ、設計自由度が拡大すると共に、これによりシールの密封性を向上させることができる。
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に対向する一方の内側転走面と、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外周面に圧入された嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、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、前記内輪に外嵌されて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、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磁気エンコー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、前記内輪の外径が、大径部と、この大径部から所定の段差で小径部が形成され、前記大径部に前記エンコーダが接合されたベースが圧入されると共に、前記小径部と嵌合環との間に形成される環状空間の開口部で、前記保持部を挟んで、前記エンコーダと軸方向に対向して前記インナー側のシールが装着され、このシールが、断面略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置され、前記嵌合環の円筒部に内嵌された芯金、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、前記内輪の小径部に圧入されたスリンガとからなり、前記シール部材が、前記スリンガに摺接するサイドリップとラジアルリップを備えている。
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一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の側面図である。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。
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の要部拡大図、図３は、図１の側面図である。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。
この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代構造と呼称され、外方部材１と内方部材２と複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。外方部材１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１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面１ａ、１ａ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１ａ、１ａ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。
一方、内方部材２は、ハブ輪４と、このハブ輪４に固定された内輪５とからなる。ハブ輪４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、外周に前記複列の外側転走面１ａ、１ａに対向するアウター側（一方）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂ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）４ｃ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ハブボルト６ａが植設されている。
ハブ輪４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４ａ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の基部６ｂから小径段部４ｂ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。
内輪５は、外周に前記複列の外側転走面１ａ、１ａに対向するインナー側（他方）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。この内輪５および転動体３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１の複列の外側転走面１ａ、１ａと、これらに対向するハブ輪４の内側転走面４ａおよび内輪５の内側転走面５ａ間には複列の転動体３、３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５の小径側（正面側）の端部がハブ輪４の肩部４ｄ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１と内方部材２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。
ここで、本実施形態では、センサホルダ１０が外方部材１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、図２に拡大して示すように、嵌合環１１と、この嵌合環１１に結合された保持部１２とからなる。嵌合環１１は、外方部材１のインナー側の端部外周面１ｃ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１の端面１ｄに密着する鍔部１１ｂと、この鍔部１１ｂから軸方向に延びる円筒部１１ｃとからなり、全体が円環状に形成されている。
この嵌合環１１は、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）等、耐食性を有する鋼板をプレス加工にて形成されている。また、円筒部１１ｃの周方向複数箇所には穿孔１３が形成され、合成樹脂からなる保持部１２が一体にモールド成形されている。
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充填されている。これにより、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。なお、保持部１２の材質として、例示したＰＰＳ以外にも、例えば、ＰＡ（ポリアミド）６６、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。
保持部１２の内部には、後述する磁気エンコーダ１９に所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ２０が包埋されている。回転速度センサ２０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ができる。
インナー側のシール９は、センサホルダ１０と内輪５との間に形成される環状空間の開口部に装着され、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板１４とスリンガ１５からなり、互いに対向して配置されている。シール板１４は、センサホルダ１０を構成する嵌合環１１の円筒部１１ｃに内嵌される芯金１６と、この芯金１６に加硫接着等で一体に接合されたシール部材１７とからなる。
芯金１６は冷間圧延鋼鈑（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。また、シール部材１７は合成ゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ１７ａとグリースリップ１７ｂおよび中間リップ１７ｃを一体に有している。
一方、スリンガ１５は、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）をプレス加工にて形成され、内輪５に外嵌される円筒部１５ａと、この円筒部１５ａから径方向外方に延びる立板部１５ｂとを有している。そして、シール部材１７のサイドリップ１７ａが立板部１５ｂに、グリースリップ１７ｂおよび中間リップ１７ｃが円筒部１５ａにそれぞれ摺接している。また、スリンガ１５の立板部１５ｂの先端部は、センサホルダ１０と僅かな径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール１８を構成している。
磁気エンコーダ１９は、内輪５に圧入固定されたベース２２に接合されると共に、センサホルダ１０の保持部１２を挟んで軸方向に対向してインナー側のシール９の反対側（アウター側）に配設され、回転速度センサ２０に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙されている。これにより、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ１９と回転速度センサ２０の検出部との間に外部から泥水や磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。
ここでは、ベース２２は、防錆能を有する強磁性体の鋼鈑、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、全体として円環状に形成され、内輪５に外嵌される円筒部２２ａと、この円筒部２２ａから径方向外方に延びる立板部２２ｂを有している。
そして、磁気エンコーダ１９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、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、ベース２２における立板部２２ｂのインナー側の側面に加硫接着等で一体に接合されている。このように、ベース２２が強磁性体の鋼板で形成されていれば、磁気エンコーダ１９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。なお、ここでは、磁気エンコーダ１９をエラストマ製としたものを例示したが、これに限らず、例えば、フェライト等からなる強磁性体粉を金属バインダーで固めた燒結金属製であっても良い。また、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１９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２０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。
また、回転速度センサ２０が配設される位相、すなわち、保持部１２が配設される位相は、図３に示すように、嵌合環１１の水平位置よりも径方向上部に配置され、この保持部１２の接線方向にハーネス２１が接続されている。したがって、例えセンサホルダ１２内に外部から雨水等が浸入したとしても下部方向に排出され、この回転速度センサ２０の近傍に滞留するのを防止することができると共に、ハーネス２１の取り巻きが簡素化でき、組立作業性が向上する。
ここで、本実施形態では、外方部材１のインナー側の端部内周に環状の凹所２３が形成され、この凹所２３内に、磁気エンコーダ１９が接合されたベース２２と回転速度センサ２０が包埋された保持部１２が収容されている。これにより、検出部が外方部材１のインナー側の端面１ｄからアウター側（軸受内方側）に配置され、回転速度検出装置の軸方向のコンパクト化を図ることができる。
また、内輪５の外径は、大径部２４と、この大径部２４から所定の段差で小径部２５が形成されている。大径部２４にベース２２が圧入されると共に、小径部２５にはスリンガ１５が圧入される。これにより、本実施形態では、以下に挙げる格別な効果を奏することができる。
１．ベース２２の圧入距離が短くなって圧入時間が短縮でき、軸受に余分な負荷が掛かるのを防止することができる。
２．ベース２２とスリンガ１５の嵌合面が異なるため、ベース２２の圧入により、従来のようにスリンガ１５が圧入される内輪５の小径部２５に軸方向に延びる擦り傷が発生することがなくなり、スリンガ１５と内輪５との嵌合面の気密性を高め、嵌合面から泥水等の異物が侵入して密封性が低下するのを確実に防止することができる。
３．ベース２２とスリンガ１５の嵌合面が異なるため、圧入するスリンガ１５がベース２２に干渉することがなくなり、磁気エンコーダ１９と回転速度センサ２０との軸方向すきまが組立時に変動することはない。さらに、スリンガ１５の位置決め精度を厳しく規制する必要がなくなり、組立作業が簡便化できる。
４．内輪５の外径に段差を設けることにより、この段差分、シール９の断面高さを大きくすることができ、設計自由度が拡大すると共に、これによりシール９の密封性を向上させることができる。
２．ベース２２とスリンガ１５の嵌合面が異なるため、ベース２２の圧入により、従来のようにスリンガ１５が圧入される内輪５の小径部２５に軸方向に延びる擦り傷が発生することがなくなり、スリンガ１５と内輪５との嵌合面の気密性を高め、嵌合面から泥水等の異物が侵入して密封性が低下するのを確実に防止することができる。
３．ベース２２とスリンガ１５の嵌合面が異なるため、圧入するスリンガ１５がベース２２に干渉することがなくなり、磁気エンコーダ１９と回転速度センサ２０との軸方向すきまが組立時に変動することはない。さらに、スリンガ１５の位置決め精度を厳しく規制する必要がなくなり、組立作業が簡便化できる。
４．内輪５の外径に段差を設けることにより、この段差分、シール９の断面高さを大きくすることができ、設計自由度が拡大すると共に、これによりシール９の密封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、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。
１・・・・・・・・・・・・外方部材
１ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１ｃ・・・・・・・・・・・端部外周面
１ｄ・・・・・・・・・・・端面
２・・・・・・・・・・・・内方部材
３・・・・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ・・・・・・・・・・・セレーション
４ｄ・・・・・・・・・・・肩部
５・・・・・・・・・・・・内輪
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・・・・・・・・・・・センサホルダ
１１・・・・・・・・・・・嵌合環
１１ａ・・・・・・・・・・嵌合部
１１ｂ・・・・・・・・・・鍔部
１１ｃ、１５ａ、２２ａ・・円筒部
１２・・・・・・・・・・・保持部
１３・・・・・・・・・・・穿孔
１４・・・・・・・・・・・シール板
１５・・・・・・・・・・・スリンガ
１５ｂ、２２ｂ・・・・・・立板部
１６・・・・・・・・・・・芯金
１７・・・・・・・・・・・シール部材
１７ａ・・・・・・・・・・サイドリップ
１７ｂ・・・・・・・・・・グリースリップ
１７ｃ・・・・・・・・・・中間リップ
１８・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１９・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２０・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２１・・・・・・・・・・・ハーネス
２２・・・・・・・・・・・ベース
２３・・・・・・・・・・・凹所
２４・・・・・・・・・・・大径部
２５・・・・・・・・・・・小径部
５０・・・・・・・・・・・内輪
５１・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
５２・・・・・・・・・・・外方部材
５２ａ・・・・・・・・・・嵌合面
５３・・・・・・・・・・・センサホルダ
５４・・・・・・・・・・・回転速度センサ
５５・・・・・・・・・・・ベース
５６・・・・・・・・・・・嵌合環
５６ａ・・・・・・・・・・嵌合部
５６ｂ・・・・・・・・・・鍔部
５６ｃ・・・・・・・・・・円筒部
５７・・・・・・・・・・・保持部
５８・・・・・・・・・・・穿孔
５９・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６０・・・・・・・・・・・シール板
６１・・・・・・・・・・・スリンガ
６１ａ・・・・・・・・・・円筒部
６１ｂ・・・・・・・・・・立板部
６１ｃ・・・・・・・・・・舌片
６２・・・・・・・・・・・芯金
６３・・・・・・・・・・・シール部材
６３ａ・・・・・・・・・・サイドリップ
６３ｂ・・・・・・・・・・グリースリップ
６３ｃ・・・・・・・・・・中間リップ
６４・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１ｃ・・・・・・・・・・・端部外周面
１ｄ・・・・・・・・・・・端面
２・・・・・・・・・・・・内方部材
３・・・・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ・・・・・・・・・・・セレーション
４ｄ・・・・・・・・・・・肩部
５・・・・・・・・・・・・内輪
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・・・・・・・・・・・センサホルダ
１１・・・・・・・・・・・嵌合環
１１ａ・・・・・・・・・・嵌合部
１１ｂ・・・・・・・・・・鍔部
１１ｃ、１５ａ、２２ａ・・円筒部
１２・・・・・・・・・・・保持部
１３・・・・・・・・・・・穿孔
１４・・・・・・・・・・・シール板
１５・・・・・・・・・・・スリンガ
１５ｂ、２２ｂ・・・・・・立板部
１６・・・・・・・・・・・芯金
１７・・・・・・・・・・・シール部材
１７ａ・・・・・・・・・・サイドリップ
１７ｂ・・・・・・・・・・グリースリップ
１７ｃ・・・・・・・・・・中間リップ
１８・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１９・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２０・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２１・・・・・・・・・・・ハーネス
２２・・・・・・・・・・・ベース
２３・・・・・・・・・・・凹所
２４・・・・・・・・・・・大径部
２５・・・・・・・・・・・小径部
５０・・・・・・・・・・・内輪
５１・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
５２・・・・・・・・・・・外方部材
５２ａ・・・・・・・・・・嵌合面
５３・・・・・・・・・・・センサホルダ
５４・・・・・・・・・・・回転速度センサ
５５・・・・・・・・・・・ベース
５６・・・・・・・・・・・嵌合環
５６ａ・・・・・・・・・・嵌合部
５６ｂ・・・・・・・・・・鍔部
５６ｃ・・・・・・・・・・円筒部
５７・・・・・・・・・・・保持部
５８・・・・・・・・・・・穿孔
５９・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６０・・・・・・・・・・・シール板
６１・・・・・・・・・・・スリンガ
６１ａ・・・・・・・・・・円筒部
６１ｂ・・・・・・・・・・立板部
６１ｃ・・・・・・・・・・舌片
６２・・・・・・・・・・・芯金
６３・・・・・・・・・・・シール部材
６３ａ・・・・・・・・・・サイドリップ
６３ｂ・・・・・・・・・・グリースリップ
６３ｃ・・・・・・・・・・中間リップ
６４・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
Claims (7)
- 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外周面に圧入された嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、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、
前記内輪に外嵌され、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化し、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するエンコー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、
前記内輪の外径が、大径部と、この大径部から所定の段差で小径部が形成され、前記大径部に前記エンコーダが圧入されると共に、前記小径部とセンサホルダとの間に形成される環状空間の開口部で、前記保持部を挟んで、前記エンコーダと軸方向に対向して前記インナー側のシールが装着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。 - 前記外方部材のインナー側の端部内周に環状の凹所が形成され、この凹所内に、前記エンコーダと保持部が収容され、検出部が前記外方部材のインナー側の端面から軸受内方側に配置されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
- 前記嵌合環が、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、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部と前記内輪の小径部との間に形成される環状空間の開口部に前記インナー側のシールが装着されている請求項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。
- 前記エンコーダが、前記内輪の大径部に圧入されたベースと、このベースに一体に接合され、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が着磁されたゴム磁石とからなると共に、前記インナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置され、前記嵌合環に内嵌された芯金、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、前記内輪の小径部に圧入されたスリンガとからなり、前記シール部材が、前記スリンガに摺接するサイドリップとラジアルリップを備えている請求項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。
- 前記ベースが、防錆能を有する強磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成されている請求項４に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
- 前記保持部が非磁性の合成樹脂材から射出成形によって形成され、繊維状強化材が充填されている請求項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。
- 前記保持部が配設される位相が、嵌合環の水平位置よりも径方向上部に配置され、この保持部の接線方向にハーネスが接続されている請求項１乃至６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。
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