JP2010151277A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 Download PDF

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Abstract

【課題】保護カバーによってパルサリングを保護すると共に、保護カバーの強度・剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の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】保護カバー10が冷間圧延鋼鈑からプレス加工によってカップ状に形成され、外方部材2に嵌合される嵌合部10aと、これから径方向外方に重合して形成され、外方部材の端面に密着する鍔部10bと、これから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部10cと、この遮蔽部10cから傾斜部10dを介して内方部材1の端部を塞ぐ底部10eと、この中心部に加締部7の凹所7aに膨出する段付き部10fとを備え、遮蔽部10cのセンサに対応する位置に透孔14が形成されると共に、保護カバー10の露出した外表面にゴム部材15が被覆され、このゴム部材15を介してセンサが対向配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、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。
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、車輪の回転速度を検出し、アンチロックブレーキシステム(ABS)を制御する回転速度検出装置が軸受内部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ている。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。
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10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、外方部材50と内方部材51と、これら外方部材50と内方部材51との間に収容される複数のボール52とを備えている。内方部材51は、ハブ輪53と、このハブ輪53に圧入された内輪54とからなる。
外方部材50は、外周に懸架装置を構成するナックル65に固定される車体取付フランジ50bを一体に有し、内周に複列の外側転走面50a、50aが一体に形成されている。ナックル65には、センサ63がねじ66によって支持固定されている。
ハブ輪53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55を一体に有し、外周に内側転走面53aと、この内側転走面53aから軸方向に延びる小径段部53bが形成されている。内輪54は、外周に内側転走面54aが形成され、小径段部53bの端部を塑性変形させて形成した加締部53cによって軸方向に固定されている。
外方部材50の外端部にはシールリング56が内嵌固定され、このシールリング56のリップは車輪取付フランジ55の基部55aに摺接されている。一方、内輪54の内端部外周面にはエンコーダ57が外嵌固定されている。このエンコーダ57は、断面L字形に形成された支持環58と、この支持環58の側面に全周に亙って添着支持された円環状のエンコーダ本体59とからなる。このエンコーダ本体59は、周方向に交互に磁極N、Sが等間隔ピッチに着磁されている。
外方部材50の内端開口部はカバー60によって塞がれている。このカバー60は、非磁性体のステンレス鋼鈑、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材からシャーレ状に形成され、円形の塞ぎ板部61と、この塞ぎ板部61の外周縁部に形成された円筒状の嵌合部62とからなる。
エンコーダ57を構成するエンコーダ本体59の側面は、カバー60に近接対向して配置されると共に、センサ63の検出部64は、カバー60の側面に近接もしくは当接され、検出部64とエンコーダ本体59とはカバー60を介して近接対向されている。これにより、カバー60の存在により、センサ63とエンコーダ57との間に、水や鉄粉、磁気を帯びた破片等が入り込むのを防止してセンサ63やエンコーダ57の破損が防止できると共に、エンコーダ本体59の規則的、周期的な磁気特性変化を乱したり劣化させたりするのを防止することができる。
特開2000−249138号公報
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では、以下に挙げるような問題点がある。まず、カバー60が非磁性体のステンレス鋼鈑、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材から形成されているが、例えば、非磁性体のステンレス鋼鈑では、汎用的な冷間圧延鋼鈑に比べ、材料自体が高価であるだけでなく、プレス成形での加工性が悪く、複雑な形状を精度良く成形するのが難しい。したがって、外方部材50との嵌合部が所望の形状や寸法精度に成形することができない恐れがある。これでは、外方部材50に対するカバー60の位置決めが不安定で、カバー60の装着時、軸受単体の搬送時、車両への組立時、さらには車輪搭載後において、飛石等により、カバー60が規定位置からずれる恐れがある。
また、カバー60の形状が単純な断面コの字状のため剛性が不足し、飛石等の衝突によりカバー60が変形してエンコーダ本体59に接触する恐れがある。さらには、センサの検出部がカバー60を介してエンコーダ57と対峙するため、エアギャップが大きくなって検出精度が低下する恐れがある。
一方、カバー60がアルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材で形成される場合は、複雑な形状を精度良く成形することができる反面、強度・剛性が不足し、飛石等の衝突によりカバー60が変形してエンコーダ本体59に接触する恐れがあるだけでなく、欠損して密封性が低下する恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、保護カバーによってパルサリングを保護すると共に、保護カバーの強度・剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の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、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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌されたパルサリングとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記保護カバーが冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、前記外方部材に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から一旦径方向外方に重合して形成され、前記外方部材のインナー側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から傾斜部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備え、前記遮蔽部のセンサの検出部に対応する位置に透孔が形成されると共に、当該保護カバーの露出した外表面にゴム部材が被覆され、このゴム部材を介して前記センサの検出部が所定のエアギャップで対向配置されている。
このように、内輪に外嵌されたパルサリングを備え、外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、ハブ輪の小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部により、所定の軸受予圧が付与された状態で内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、保護カバーが磁性体の冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、外方部材に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から一旦径方向外方に重合して形成され、外方部材のインナー側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から傾斜部を介して内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備え、遮蔽部のセンサの検出部に対応する位置に透孔が形成されると共に、当該保護カバーの露出した外表面にゴム部材が被覆され、このゴム部材を介してセンサの検出部が所定のエアギャップで対向配置されているので、保護カバーの加工性が良く、低コストで複雑な形状を精度良く成形することができると共に、段付き形状によって保護カバーの強度・剛性が高くなり、飛石等の衝突による変形を抑えることができる。また、鍔部が外方部材の端面に衝合するまで圧入されるので、外方部材に対する保護カバーの位置決め精度を高めることができ、正確なエアギャップ調整によって信頼性の高い速度検出を行なうことができる。さらに、保護カバーの外表面にゴム部材が被覆されているので、耐食性に優れ、密封性を確保しつつ、長期間に亘って発錆するのを防止して強度・耐久性を向上させることができ、センサの感知性能に悪影響を及ぼさない。
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記透孔が、前記パルサリングの特性が変化するスパンを超える寸法に設定されていれば、センサの検出時に安定した出力特性が得られる。
また、請求項3に記載の発明のように、前記透孔がまゆ形に形成されていれば、センサに対して保護カバーの周方向の位置決め精度に誤差があっても許容することができる。
また、請求項4に記載の発明のように、前記透孔が周方向等配に複数個形成されていれば、外方部材に保護カバーを、位相を合わせた状態で位置決め固定する際、その位相合せが短時間で済み、作業性が向上する。
また、請求項5に記載の発明のように、前記パルサリングが、前記内輪の外径に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えた支持環と、この支持環の立板部の側面に一体に接合された磁気エンコーダとからなると共に、前記支持環が、強磁性体の鋼板からプレス加工にて形成され、前記磁気エンコーダが合成ゴムに磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極N、Sが着磁されていれば、支持環が発錆するのを防止すると共に、磁気エンコーダの磁気出力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、前記パルサリングの被検出面が前記外方部材のインナー側の端面よりも前記センサ側にaだけ突出するように配置され、この突出量aが前記保護カバーの鍔部の厚みbの半分以下(a<b/2)に設定されていれば、パルサリングとセンサの検出部とのエアギャップを可及的に小さく設定することが可能となり、検出出力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7に記載の発明のように、前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所が形成されると共に、前記保護カバーの底部の中心部に前記凹所に膨出する段付き部が形成されていれば、一層保護カバーの剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができる。
好ましくは、請求項8に記載の発明のように、前記段付き部が、前記凹所の形状に沿って断面略矩形状に形成されていれば、保護カバーの剛性が一段と高くなる。
また、請求項9に記載の発明のように、前記保護カバーが磁性体からなり、その板厚が0.4〜0.8mmの範囲に設定されていれば、プレスの加工性が一段と向上し、また、エアギャップを小さく設定することができる。
また、請求項10に記載の発明のように、前記ゴム部材の最外径部に前記保護カバーの鍔部よりも突出してシール部が形成されていれば、保護カバーが外方部材に圧入された時、このシール部が外方部材の端面に密着した状態で弾性変形し、密封性を高めて保護カバーと外方部材の嵌合部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを確実に防止することができる。
また、請求項11に記載の発明のように、前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に所定のマークが形成されていれば、ゴム部材により保護カバーの透孔が目視できなくても、外方部材に保護カバーを容易に位置決め固定することができる。
また、請求項12に記載の発明のように、前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に、この透孔の形状と略同じ形状をなす凸部が形成され、この凸部に前記センサの検出部が近接または当接されていれば、ゴム部材により保護カバーの透孔が目視できなくても、外方部材に保護カバーを容易に位置決め固定することができると共に、エアギャップを小さく設定することができ、検出出力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13に記載の発明のように、前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に、この透孔の形状と略同じ形状をなす凹部が形成され、この凹部に前記センサの検出部が近接または当接されていれば、ゴム部材により保護カバーの透孔が目視できなくても、外方部材に保護カバーを容易に位置決め固定することができると共に、この凹部の分だけエアギャップを小さく設定することができ、検出出力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14に記載の発明のように、前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置の両側に突起が形成されていれば、この突起により、ゴム部材で保護カバーの透孔が目視できなくても、外方部材に保護カバーを容易に位置決め固定することができると共に、透孔の範囲を容易に判別することができ、センサの検出部をこの突起の間に合わせるだけでセンサの組立・調整が容易にできる。
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌されたパルサリングとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記保護カバーが冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、前記外方部材に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から一旦径方向外方に重合して形成され、前記外方部材のインナー側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から傾斜部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備え、前記遮蔽部のセンサの検出部に対応する位置に透孔が形成されると共に、当該保護カバーの露出した外表面にゴム部材が被覆され、このゴム部材を介して前記センサの検出部が所定のエアギャップで対向配置されているので、保護カバーの加工性が良く、低コストで複雑な形状を精度良く成形することができると共に、段付き形状によって保護カバーの強度・剛性が高くなり、飛石等の衝突による変形を抑えることができる。また、鍔部が外方部材の端面に衝合するまで圧入されるので、外方部材に対する保護カバーの位置決め精度を高めることができ、正確なエアギャップ調整によって信頼性の高い速度検出を行なうことができる。さらに、保護カバーの外表面にゴム部材が被覆されているので、耐食性に優れ、密封性を確保しつつ、長期間に亘って発錆するのを防止して強度・耐久性を向上させることができ、センサの感知性能に悪影響を及ぼさない。
外周にナックル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、前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この前記内方部材と外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記ハブ輪の小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記外方部材のアウター側の端部にシールが、インナー側の端部に保護カバーがそれぞれ装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記保護カバーが冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、前記外方部材に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から一旦径方向外方に重合して形成され、前記外方部材のインナー側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から傾斜部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、この底部の中心部に前記加締部の凹所に膨出する段付き部とを備え、前記遮蔽部のセンサの検出部に対応する位置に透孔が形成され、この透孔が、前記パルサリングの特性が変化するスパンを超える寸法に設定されると共に、当該保護カバーの露出した外表面にゴム部材が被覆され、このゴム部材を介して前記センサの検出部が所定のエアギャップで対向配置されている。
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の検出部を示す要部拡大図、図3は、図2のIII矢視図、図4(a)は、図3の変形例を示す部分側面図、(b)は、図3の他の変形例を示す部分側面図である。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。
この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は第3世代と称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
外方部材2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2bを一体に有し、内周に複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。これら複列の外側転走面2a、2aは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。
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、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、外周に前記複列の外側転走面2a、2aの一方(アウター側)に対向する内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる小径段部4bが形成されている。一方、内輪5は外周に前記複列の外側転走面2a、2aの他方(インナー側)に対向する内側転走面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。そして、ハブ輪4の小径段部4bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部7によって所定の軸受予圧が付与された状態で内輪5が軸方向に固定されている。
外方部材2の複列の外側転走面2a、2aと、これらに対向する複列の内側転走面4a、5a間には複列の転動体3、3がそれぞれ収容され、保持器8、8によって転動自在に保持されている。また、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部のうち、アウター側の開口部にはシール9が装着され、インナー側の開口部には保護カバー10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3にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体3に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪4の外周に直接内側転走面4aが形成された第3世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第1世代または第2世代構造であっても良い。
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の範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部7は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、シール9のシールランド部となる基部6bの耐摩耗性が向上するばかりでなく、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充分な機械的強度を有し、ハブ輪4の耐久性が向上する。なお、内輪5および転動体3はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。
シール9は、外方部材2のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金と、この芯金に接合され、サイドリップを有するシール部材とからなる一体型のシールで構成されている。また、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bは、断面が円弧状の曲面に形成され、シール9のサイドリップ等が摺接するシールランド部を構成している。
内輪5には断面L字形に形成されたパルサリング11が外嵌されている。このパルサリング11は、図2に拡大して示すように、内輪5の外径に圧入される円筒部12a、およびこの円筒部12aから径方向外方に延びる立板部12bを備えた支持環12と、この支持環12の立板部12bの側面に加硫接着等によって一体に接合された磁気エンコーダ13とからなる。磁気エンコーダ13は、合成ゴムにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極N、Sが着磁されている。そして、この磁気エンコーダ13に図示しないセンサの検出部が所定のエアギャップを介して対峙し、車輪の回転に伴って内輪5と共に磁気エンコーダ13が回転すると、この磁気エンコーダ13に対峙するセンサの出力が変化し、この出力信号が図示しない制御器に入力されてABS(アンチロックブレーキシステム)が制御される。
また、支持環12は、強磁性体の鋼板、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)からプレス加工にて形成されている。これにより、支持環12が発錆するのを防止すると共に、磁気エンコーダ13の磁気出力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、支持環12と、この支持環12に加硫接着により一体に接合され、合成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とからなるパルサリング11を例示したが、これに限らず、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する構成であれば良く、複数の通孔や凹凸が形成されたパルサリングでも良い。
外方部材2のインナー側の端部に装着された保護カバー10は、冷間圧延鋼鈑(JIS規格のJIS G 3141)のSPCC、SPCD、SPCEからプレス加工によって略カップ状に形成されている。この中でも、プレス加工性に優れたSPCDが好ましい。この保護カバー10は、外方部材2の端部内周に圧入され、外方部材2の端部内周に圧入固定される円筒状の嵌合部10aと、この嵌合部10aから一旦径方向外方に重合して形成され、外方部材2のインナー側の端面2cに密着する鍔部10bと、この鍔部10bから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部10cと、この遮蔽部10cから傾斜部10dを介して内方部材1のインナー側の端部を塞ぐ底部10eとを備え、この底部10eの中心部には加締部7の凹所7aに膨出する段付き部10fが形成されている(図1、図2参照)。
ここで、保護カバー10における遮蔽部10cのセンサの検出部(図示せず)に対応する位置に円形の透孔14が打ち抜き加工によって形成されている。この透孔14は、図3に示すように、センサの検出時に安定した出力特性が得られるよう、磁気エンコーダ13の特性が変化するスパン、すなわち、磁極N、Sの2極を超える直径に設定されている。さらに、保護カバー10の露出した外表面にゴム部材15が被覆されている。このゴム部材15は、ACM(ポリアクリルゴム)や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、加硫接着によって保護カバー10に一体に接合されている。そして、図示しないセンサの検出部は遮蔽部10cの透孔14に対応する位置にゴム部材15を介して所定のエアギャップ(軸方向すきま)で対向配置されている。なお、ゴム部材15は、前述したもの以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)等をはじめ、FKM(フッ素ゴム)、あるいはEPM(エチレン・プロピレンゴム)やシリコンゴム等を例示することができる。
なお、本実施形態では、保護カバー10が磁性体からなり、保護カバー10の鍔部10bが重合して形成されると共に、この保護カバー10にゴム部材15が被覆されているため、この分エアギャップが大きくなる。したがって、パルサリング11の磁気エンコーダ13の被検出面が外方部材2のインナー側の端面2cよりもセンサ側(インナー側)にaだけ突出するように配置されている。ここでは、保護カバー10の板厚tが0.4〜0.8mmに設定されると共に、突出量aは、実質的に保護カバー10の板厚tの2倍からなる鍔部10bの厚みb(=2t)の半分以下に設定されている。これにより、磁気エンコーダ13とセンサの検出部とのエアギャップを可及的に小さく設定することが可能となり、磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
本実施形態では、ゴム部材15の最外径部に保護カバー10の鍔部10bよりも突出してシール部15aが形成されている。このシール部15aは、保護カバー10が外方部材2に圧入された時弾性変形し、外方部材2の端面2cに密着した状態で鍔部10bと外方部材2の端面2cとのすきまを埋めることになり、密封性を高めて保護カバー10と外方部材2の嵌合部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを確実に防止することができる。
また、保護カバー10が汎用的な冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって形成されているので、プレス成形での加工性が良く、低コストで複雑な形状を精度良く成形することができると共に、傾斜部10dをはじめ段付き部10e等の段付き形状によって保護カバー10の強度・剛性が高くなり、飛石等の衝突による変形を抑えることができる。さらに、鍔部10bが外方部材2のインナー側の端面2cに衝合するまで圧入されるので、外方部材2に対する保護カバー10の位置決め精度を高めることができ、正確なエアギャップ調整によって信頼性の高い速度検出を行なうことができる。
また、保護カバー10が磁性体で形成されていても、センサの検出部に対応する位置に透孔14が形成されると共に、保護カバー10の外表面がゴム部材15で被覆されているので、耐食性に優れ、密封性を確保しつつ、長期間に亘って発錆するのを防止して強度・耐久性を向上させることができ、センサの感知性能に悪影響を及ぼさない。
図4(a)に変形例を示す。この実施形態では、保護カバー10の外表面がゴム部材15’で被覆されているが、このゴム部材15’の外表面の透孔14に対応する位置に三角形のマークM1が形成されている。これにより、ゴム部材15’により保護カバー10の透孔14が目視できなくても、外方部材2に保護カバー10を容易に位置決め固定することができる。また、このマークM1の形状は三角形に限らず、(b)に示すように、円形からなるマークM2であっても良い。
図5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6は、図5の側面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と基本的には保護カバーの構成が異なるだけで、その他を前述した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位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
外方部材2のインナー側の端部には保護カバー16が装着されている。この保護カバー16は、磁性体からなる冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、外方部材2の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部10aと、この嵌合部10aから一旦径方向外方に重合して形成され、外方部材2のインナー側の端面2cに密着する鍔部10bと、この鍔部10bから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部10cと、この遮蔽部10cから傾斜部10dを介して内方部材1のインナー側の端部を塞ぐ底部10eとを備えている。この底部10eの中心部には加締部7の凹所7aに膨出する段付き部16aが形成されている。この段付き部16aは、加締部7の凹所7aの形状に沿って断面略矩形状に形成されているので、保護カバー16の強度・剛性が一段と高くなる。
ここで、本実施形態では、図6に示すように、保護カバー16における遮蔽部10c(図2参照)のセンサの検出部(図示せず)に対応する位置にまゆ形の透孔17が打ち抜き加工によって形成されている。この透孔17は、180°対称位置に2個形成されている。これにより、外方部材2に保護カバー16を位相を合わせた状態で位置決め固定する際、その位相合せが短時間で済み、作業性が向上すると共に、センサに対して保護カバー16の周方向の位置決め精度に誤差があっても許容することができる。無論、透孔17の個数が2個に限らずさらに多くなれば一層作業性を向上させることができる。
図7(a)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3の実施形態を示す要部拡大図、(b)は、(a)のVII矢視図である。なお、この実施形態は、前述した第2の実施形態(図5)と基本的にはゴム部材の構成が一部異なるだけで、その他を前述した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位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この実施形態では、保護カバー16の外表面がゴム部材18で被覆されているが、このゴム部材18の外表面の透孔17に対応する位置に、この透孔17の形状と同じまゆ形をなす凸部19が形成されている。そして、この凸部19にセンサの検出部(図示せず)が近接または当接され、検出部と磁気エンコーダ13とがゴム部材18を介して所定のエアギャップで対向配置されている。なお、ゴム部材18は非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、センサによる回転速度検出の精度低下の問題はない。これにより、ゴム部材18により保護カバー16の透孔17が目視できなくても、外方部材2に保護カバー16を容易に位置決め固定することができると共に、エアギャップを小さく設定することができ、磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
図8(a)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4の実施形態を示す要部拡大図、(b)は、(a)のVIII矢視図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図2)と基本的にはゴム部材の構成が一部異なるだけで、その他を前述した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位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この実施形態では、保護カバー10の外表面がゴム部材20で被覆されているが、このゴム部材20の外表面の透孔14に対応する位置の両側に突起21が形成されている。この突起21により、ゴム部材20で保護カバー10の透孔14が目視できなくても、外方部材2に保護カバー10を容易に位置決め固定することができると共に、透孔14の範囲を容易に判別することができ、センサの検出部(図示せず)をこの突起21、21の間に合わせるだけでセンサの組立・調整が容易にできる。
図9(a)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5の実施形態を示す要部拡大図、(b)は、(a)のIX矢視図である。なお、この実施形態は、前述した第2の実施形態(図5)と基本的にはゴム部材の構成が一部異なるだけで、その他前述した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位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この実施形態では、保護カバー16の外表面がゴム部材22で被覆されているが、このゴム部材22の外表面の透孔17に対応する位置に、この透孔17の形状と同じまゆ形をなす凹部23が形成されている。そして、この凹部23にセンサの検出部(図示せず)が近接または当接され、検出部と磁気エンコーダ13とがゴム部材22を介して所定のエアギャップで対向配置されている。なお、ゴム部材22は非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、センサによる回転速度検出の精度低下の問題はない。これにより、ゴム部材22により保護カバー16の透孔17が目視できなくても、外方部材2に保護カバー16を容易に位置決め固定することができると共に、この凹部23の分だけエアギャップを小さく設定することができ、磁気出力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、ゴム部材22の最外径部に保護カバー16の鍔部10bよりも突出してシール部22aが形成されている。このシール部22aは、保護カバー16が外方部材2に圧入された時弾性変形し、外方部材2の端面2cに密着した状態で弾性接触することになり、密封性を高めて保護カバー16と外方部材2の嵌合部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを確実に防止することができる。
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、内輪回転構造の第1乃至第3世代構造の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の検出部を示す要部拡大図である。 図2のIII矢視図である。 (a)は、図3の変形例を示す部分側面図である。 (b)は、図3の他の変形例を示す部分側面図である。 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5の側面図である。 (a)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3の実施形態を示す要部拡大図である。 (b)は、(a)のVII矢視図である。 (a)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4の実施形態を示す要部拡大図である。 (b)は、(a)のVIII矢視図である。 (a)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5の実施形態を示す要部拡大図である。 (b)は、(a)のIX矢視図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。
符号の説明
1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
2a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
2b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
2c・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側の端面
3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
4a、5a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
4b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
6・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
6a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
6b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側の基部
7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
7a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所
8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
9・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
10、16・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保護カバー
10a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
10b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔部
10c・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・遮蔽部
10d・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・傾斜部
10e・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・底部
10f、16a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・段付き部
11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
12・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持環
12a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
12b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
14、17・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・透孔
15、15’、18、20、22・・・・・・・・・・・・・ゴム部材
15a、22a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部
19・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凸部
21・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・突起
23・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹部
50・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
50a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
50b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
51・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
52・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
53・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
53a、54a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
53b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
53c・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
54・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
55a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基部
56・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シールリング
57・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンコーダ
58・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持環
59・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンコーダ本体
60・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・カバー
61・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・塞ぎ板部
62・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
63・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・センサ
64・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・検出部
65・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
66・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ねじ
M1、M2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マーク

Claims (14)

  1. 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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    前記内輪に外嵌されたパルサリングとを備え、
    前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、
    前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
    前記保護カバーが冷間圧延鋼鈑からプレス加工によって略カップ状に形成され、前記外方部材に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から一旦径方向外方に重合して形成され、前記外方部材のインナー側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から傾斜部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備え、前記遮蔽部のセンサの検出部に対応する位置に透孔が形成されると共に、当該保護カバーの露出した外表面にゴム部材が被覆され、このゴム部材を介して前記センサの検出部が所定のエアギャップで対向配置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. 前記透孔が、前記パルサリングの特性が変化するスパンを超える寸法に設定されている請求項1に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  3. 前記透孔がまゆ形に形成されている請求項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. 前記透孔が周方向等配に複数個形成されている請求項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。
  5. 前記パルサリングが、前記内輪の外径に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えた支持環と、この支持環の立板部の側面に一体に接合された磁気エンコーダとからなると共に、前記支持環が、強磁性体の鋼板からプレス加工にて形成され、前記磁気エンコーダが合成ゴムに磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極N、Sが着磁されている請求項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. 前記パルサリングの被検出面が前記外方部材のインナー側の端面よりも前記センサ側にaだけ突出するように配置され、この突出量aが前記保護カバーの鍔部の厚みbの半分以下(a<b/2)に設定されている請求項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. 前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所が形成されると共に、前記保護カバーの底部の中心部に前記凹所に膨出する段付き部が形成されている請求項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。
  8. 前記段付き部が、前記凹所の形状に沿って断面略矩形状に形成されている請求項7に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  9. 前記保護カバーが磁性体からなり、その板厚が0.4〜0.8mmの範囲に設定されている請求項1乃至8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。
  10. 前記ゴム部材の最外径部に前記保護カバーの鍔部よりも突出してシール部が形成されている請求項1乃至9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。
  11. 前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に所定のマークが形成されている請求項1乃至10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。
  12. 前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に、この透孔の形状と略同じ形状をなす凸部が形成され、この凸部に前記センサの検出部が近接または当接されている請求項1乃至10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。
  13. 前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置に、この透孔の形状と略同じ形状をなす凹部が形成され、この凹部に前記センサの検出部が近接または当接されている請求項1乃至10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。
  14. 前記ゴム部材の外表面の前記透孔に対応する位置の両側に突起が形成されている請求項1乃至13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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