JP2011047447A

JP2011047447A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置

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Publication number: JP2011047447A
Application number: JP2009195280A
Authority: JP
Inventors: Akira Konishi; 亮小西; Hiroto Suma; 洋斗須間
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-10

Abstract

【課題】カバーの剛性を高めると共に、センサユニットの挿入性を向上させ、装着部の密封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。
【解決手段】カバー２０が鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材４の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部２０ａと、この嵌合部２０ａから径方向外方に延び、外方部材４の端面４ｃに密着する重合部２０ｂと、この重合部２０ｂから軸方向に延びる円筒部２０ｃと、外方部材４の開口部を閉塞する底部２０ｄとを備え、この底部２０ｄの径方向外方部で、パルサリング１７と対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔２１が形成され、この挿入孔２１に突出して円筒状の装着部２２が形成されると共に、この装着部２２に嵌挿されるセンサユニット２３の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、装着部２２の案内部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、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、センサユニットの装着部の密封性を高め、検出精度と軸受の耐久性を向上させ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。

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の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、図示しないナックルに支持固定され、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。内方部材５２は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に外嵌された内輪５６とからなる。

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。一方、内方部材５２は、前記した外方部材５１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軸状の小径段部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。

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、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形して加締部５８が形成され、この加締部５８によって内輪５６が軸方向に固定されている。そして、外方部材５１の端部にはシール５９およびカバー６３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。

内輪５６の外周には磁気エンコーダ６０が圧入されている。この磁気エンコーダ６０は、磁性金属板により断面が略Ｔ字状の円環状に形成された支持環６１と、この支持環６１の側面に添着されたエンコーダ本体６２とで構成されている。このエンコーダ本体６２は、フェライトの粉末を混入させたゴム等の永久磁石からなり、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に等間隔に着磁されている。

カバー６３は外方部材５１の開口端部に外嵌固定され、外方部材５１の開口部を閉塞している。このカバー６３は、有底円筒状の主部６４と、この主部６４の開口周縁部から径方向外方へ突出する状態で設けられた、断面Ｌ字状のフランジ部６５とからなる。また、このフランジ部６５は、外方部材５１の内端開口部に突き当て自在な形状を有する突き当て部６６と、外方部材５１の開口部に外嵌自在な形状を有する嵌合部６７とからなる。

主部６４の中央部分を構成する底板部６８の径方向外方に片寄った部分には、軸方向に突出する突部６９が設けられている。また、この突部６９の外周壁部の一部は、底板部６８の外周面よりも径方向外方に突出させて、フランジ部６５を構成する嵌合部６７の外周面と連続する膨出部７０とされている。したがって、この部分でフランジ部６５の突き当て部６６は不連続となっている。

また、突部６９の底板部６８の径方向外方寄り部分で、エンコーダ本体６２と対向する部分には、軸方向に貫通する挿入孔７１が形成されている。この挿入孔７１はバーリング加工によって形成されると共に、このバーリング加工に伴って形成される短円筒部７２にセンサユニット７３の挿入部７４が挿入されている。このセンサユニット７３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からなるセンサおよびこの磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ等からなり、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のＡＢＳを構成している。

挿入部７４の中間部外周面には係止溝７５が形成され、この係止溝７５にＯリング７６が装着されている。このＯリング７６によって泥水等の異物が挿入孔７１を通じてカバー６３および外方部材５１の内側に侵入するのを防止している。そして、磁性粉等の異物がエンコーダ本体６２の側面に付着するのを防止し、回転速度検出の精度が悪化するのを防止している。

また、カバー６３における突部６９の端面の径方向中央寄り付近で、ハブ輪５５の小径段部５５ｂに存在する凹部７７と対向する部分には、軸方向に貫通しない有底の段付凹部７８が設けられている。この段付凹部７８は、開口側の大径部７９と奥側の小径部８０とからなり、大径部７９にはナット８１が溶接により固定されている。

取付フランジ部８２に設けられた通孔８３の内側に、円筒状の芯金８４がインサートされている。この芯金８４の全長は、取付フランジ部８２の厚さとほぼ同等に設定されている。そして、取付フランジ部８２を介してボルト８５とナット８１とを螺合緊締した際に、ボルト８５の頭部とナット８１によって合成樹脂製の取付フランジ部８２が押し潰されないようにされている。

前述のように構成する従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置によれば、センサユニット７３をカバー６３に対し、ねじ止め結合固定する構造を採用しているため、センサユニット７３の修理、交換の手間を軽減することができ、ねじ止め結合部分での密封性の確保を安価に実現できると共に、カバー６３に対するセンサユニット７３の組み付け作業性を向上できる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−３３７３８１号公報

このような従来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６３における突部６９の端面に有底の段付凹部７８が設けられ、この段付凹部７８の大径部７９にナット８１が溶接により固定されると共に、取付フランジ部８２に設けられた通孔８３の内側に円筒状の芯金８４が一体にモールドされている。この場合、挿入孔７１とセンサの挿入部７４の隙間が大きいと、ナット８１と芯金８４の芯ズレが大きくなりやすく、センサユニット７３の組み付け作業が難しくなる。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、カバーの剛性を高めると共に、センサユニットの挿入性を向上させ、装着部の密封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する。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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とからなり、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、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材に嵌着されたカバーに装着されて前記パルサリングに所定のエアギャップを介して対峙する棒状のセンサユニット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、前記カバーが鋼鈑からプレス加工にて形成され、前記外方部材の端部内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外方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着する重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、前記外方部材の開口部を閉塞する底部とを備え、この底部の径方向外方部で、前記パルサリングと対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔が形成され、この挿入孔に突出して円筒状の装着部が形成されると共に、この装着部に嵌挿される前記センサユニットの案内すきまが所定値以下に規制され、かつ、前記装着部の案内部の幅寸法が所定値以上に設定されている。

このように、内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、外方部材に嵌着されたカバーに装着されてパルサリングに所定のエアギャップを介して対峙する棒状のセンサユニット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、カバーが鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材の端部内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外方に延び、外方部材のインナー側の端面に密着する重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、外方部材の開口部を閉塞する底部とを備え、この底部の径方向外方部で、パルサリングと対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔され、この挿入孔に突出して円筒状の装着部が形成されると共に、この装着部に嵌挿されるセンサユニットの案内すきまが所定値以下に規制され、かつ、装着部の案内部の幅寸法が所定値以上に設定されているので、外方部材に対するカバーの位置決め精度が高くなり、かつ、装着部の剛性が向上し、センサユニットを安定して支持することができると共に、センサユニットの挿入性が向上し、装着部の密封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ができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記挿入孔の近傍に軸方向に貫通して通孔が形成され、この通孔の内側にナットが接合されると共に、前記センサユニットにボルト孔を有する取付フランジ部が一体に形成され、この取付フランジ部のボルト孔を介して前記ナットに固定ボルトが螺着されて前記センサユニットが固定されていれば、センサユニットを安定して支持することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記装着部の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、装着部の案内部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されていれば、センサユニットの挿入性を向上させ、装着部の密封性を高めることができると共に、取付フランジ部のボルト孔とカバーの通孔との芯合せが容易となる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記装着部の根元部の曲率半径が１．０〜３．０ｍｍからなる大きな円弧面に形成されていれば、装着部の密封性を保ちつつ、挿入孔の入口径が実質的に大きくなり、センサユニットの挿入性を一層向上させることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記装着部が、大径円筒部と小径円筒部からなり、この小径円筒部の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、この小径円筒部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されると共に、前記センサユニットの挿入部に環状溝が形成され、この環状溝にＯリングが装着され、前記装着部の大径円筒部に弾性接触していれば、センサユニットの挿入性を保ちつつ、装着部の密封性が向上し、外部から泥水等の異物の侵入を確実に防止することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記装着部の根元部が円弧状の段付き形状に形成され、この根元部にＯリングが弾性接触されていても良いし、また、請求項７に記載の発明のように、前記装着部の根元部が円筒状の段付き形状に形成され、この根元部にＯリングが弾性接触されていても良い。これにより、挿入孔の入口径が実質的に大きくなり、センサユニットの挿入性を向上させると共に、センサユニットの挿入部に環状溝を形成してＯリングを装着することなく装着部の密封性を向上させることができ、低コスト化を図ることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記挿入孔に縁曲げ加工によって円筒状の装着部が突出して形成され、この装着部が、周方向に均等配置された複数のスリットを備えていれば、装着部の案内すきまをマイナスにすることも可能でセンサをより安定して支持できる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記カバーの底部に直線状の凹部が形成され、この凹部が前記挿入孔を通る十字状に形成されていても良いし、また、請求項１０に記載の発明のように、前記カバーの底部に直線状のリブを残して凹部が形成され、前記リブが前記挿入孔を通る十字状に形成されていても良い。また、請求項１１に記載の発明のように、前記カバーの底部に帯状の凸部が形成され、この凸部が前記挿入孔を通る直線状に形成されていても良いし、また、請求項１２に記載の発明のように、前記カバーの底部に十字状の凸部が形成されていても良い。これにより、挿入孔部分だけでなくカバーの剛性を高めることができると共に、素材となる鋼鈑の板厚を薄くでき、軽量化と共に加工性を向上させることができる。

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とからなり、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、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材に嵌着されたカバーに装着されて前記パルサリングに所定のエアギャップを介して対峙する棒状のセンサユニット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、前記カバーが鋼鈑からプレス加工にて形成され、前記外方部材の端部内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外方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着する重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、前記外方部材の開口部を閉塞する底部とを備え、この底部の径方向外方部で、前記パルサリングと対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔が形成され、この挿入孔に突出して円筒状の装着部が形成されると共に、この装着部に嵌挿される前記センサユニットの案内すきまが所定値以下に規制され、かつ、前記装着部の案内部の幅寸法が所定値以上に設定されているので、外方部材に対するカバーの位置決め精度が高くなり、かつ、装着部の剛性が向上し、センサユニットを安定して支持することができると共に、センサユニットの挿入性が向上し、装着部の密封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ができる。

（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一実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のインナー側のシールを示す要部拡大図である。（ａ）は、図１のセンサ装着部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。（ａ）は、図２の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。（ａ）は、図３（ｃ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。（ａ）は、カバーのセンサ装着部の変形例を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図、（ｃ）は、縁曲げ前の状態を示す側面図である。カバーの変形例を示す側面図である。カバーの他の変形例を示す側面図である。（ａ）は、カバーの他の変形例を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（ａ）は、カバーの他の変形例を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。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。

外周に懸架装置を構成するナックルに固定す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軸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に対向する他方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材に装着され、前記パルサリングに所定のエアギャップを介して対峙する棒状のセンサユニット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、前記カバーが鋼鈑からプレス加工にて形成され、前記外方部材の端部内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外方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着する重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、前記外方部材の開口部を閉塞する底部とを備え、この底部の径方向外方部で、前記パルサリングと対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔と、この挿入孔に突出して円筒状の装着部が形成され、この装着部に嵌挿される前記センサユニットの案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、前記装着部の案内部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されると共に、前記挿入孔の近傍に軸方向に貫通して通孔が形成され、この通孔の内側にナットが接合されると共に、前記センサユニットにボルト孔を有する取付フランジ部が一体に形成され、この取付フランジ部のボルト孔を介して前記ナットに固定ボルトが螺着されて前記センサユニットが固定されている。

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（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一実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のインナー側のシールを示す要部拡大図、図２（ａ）は、図１のセンサ装着部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図、図３（ａ）は、図２の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図４（ａ）は、図３（ｃ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す断面図、図５（ａ）は、カバーのセンサ装着部の変形例を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図、（ｃ）は、縁曲げ前の状態を示す側面図、図６は、カバーの変形例を示す側面図、図７は、カバーの他の変形例を示す側面図、図８（ａ）は、カバーの他の変形例を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図、図９（ａ）は、カバーの他の変形例を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）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（ａ）に示す回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と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、内方部材３と外方部材４、および両部材３、４間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪７とを指す。

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の円周等配位置には車輪を締結するハブボルト６ａが植設されている。また、外周に一方（アウター側）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軸状の小径段部１ｂが形成され、この小径段部１ｂに内輪７が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１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１ｃが形成され、この加締部１ｃによってハブ輪１に対して内輪７が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７の外周には他方（インナー側）の内側転走面７ａが形成されている。

一方、外方部材４は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に固定されるための車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周に内方部材３の複列の内側転走面１ａ、７ａに対向する複列の外側転走面４ａ、４ａが一体に形成されている。複列の転がり軸受２は、これら両転走面４ａ、１ａおよび４ａ、７ａ間に収容された複列の転動体５、５と、これら複列の転動体５、５を転動自在に保持する保持器８とを備えている。

外方部材４の両端部にはシール９、１０が装着され、外方部材４と内方部材３間に形成される環状空間の開口部を密封している。そして、これらシール９、１０により、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１ａをはじめ、シール９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の範囲に硬化処理されている。なお、加締部１ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。

また、外方部材４は、ハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面４ａ、４ａ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。また、内輪７および転動体５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。

なお、ここでは、複列の転がり軸受２として、転動体５をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず転動体５に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。また、第３世代の構造を例示したが、一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２世代の構造であっても良い。

アウター側のシール９は、外方部材４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１１と、この芯金１１に接合されたシール部材１２とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１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。

一方、シール部材１２はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１１に一体に接合されている。このシール部材１２は、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定のシメシロをもって摺接するサイドリップ１２ａと、断面が円弧状に形成された基部６ｂに所定のシメシロをもって摺接するラジアルリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１２ｃとを有している。

インナー側のシール１０は、図１（ｂ）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１３とスリンガ１４とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板１３は、外方部材４のインナー側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１５と、この芯金１５に一体に加硫接着されたシール部材１６とからなる。芯金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）をプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。また、シール部材１６は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａと、二股状に形成されたグリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃとを備えている。

一方、スリンガ１４は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や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）をプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪７の外径に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとからなる。そして、シール部材１６のサイドリップ１６ａが立板部１４ｂに摺接されると共に、グリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃが嵌合部１４ａにそれぞれ摺接されている。

このシール１０によって、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止すると共に、潤滑グリースが後述するカバー２０内へ漏洩するのを防止している。すなわち、外方部材４のインナー側の端部にカバー２０が装着されているため、インナー側の密封手段となるシール１０は必ずしも強固なものでなくても良いが、このシール１０により、軸受内部に封入された潤滑グリースがカバー２０側に漏洩するのを効果的に防止することができる。したがって、潤滑グリースの漏洩を加味して予め余分に封入することなく、潤滑グリースの封入量を必要最小限に抑えて潤滑グリースの攪拌抵抗による温度上昇を抑制し、長期間に亙って安定した潤滑を図ることができる。

ここで、内輪７の外径にはパルサリング１７が圧入されている。このパルサリング１７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Ｌ字状に、全体として円環状に形成された支持環１８と、この支持環１８の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１９とで構成されている。

支持環１８は、内輪７の外径に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に延びる立板部１８ｂとを備えている。そして、この立板部１８ｂに磁気エンコーダ１９が一体に接合されている。この磁気エンコーダ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が着磁されて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。

なお、ここでは、ゴム磁石からなる磁気エンコーダ１９を有するパルサリング１７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、複数の透孔や凹凸が形成された鋼板製のパルサリングであっても良いし、焼結合金で形成されたものでも良い。また、プラスチック磁石が接合されたものでも良い。

本実施形態では、外方部材４のインナー側の端部にカバー２０は内嵌され、外方部材４のインナー側の開口部を閉塞している。このカバー２０は、耐食性を有する鋼鈑、例えば、フェライト系ステンレス鋼版（ＪＩＳＳＵＳ４３０等）や冷間圧延鋼板（ＪＩＳＳＰＣＣ等）でも良いが、後述する回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさないように、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）で形成されるのが好ましい。

カバー２０は、外方部材４の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部２０ａと、この嵌合部２０ａから径方向外方に延び、外方部材４のインナー側の端面４ｃに密着する重合部２０ｂと、この重合部２０ｂから軸方向に延びる円筒部２０ｃと、後述するセンサユニット２１が装着される底部２０ｄとを備えている。本実施形態では、カバー２０が外方部材４の端部に内嵌されているので、外嵌タイプに比べ、カバー２０自体の剛性が高くなると共に、気密性が向上し、さらに、この重合部２０ｂを外方部材４の端面４ｃに密着されることにより、外方部材４に対するカバー２０の位置決め精度が高くなり、エアギャップ調整が容易になって速度検出精度を向上させることができる。

ここで、図２（ａ）に示すように、カバー２０の底部２０ｄの径方向外方部で、磁気エンコーダ１９と対向する部分には、軸方向に貫通する挿入孔２１が形成されている。この挿入孔２１はバーリング加工によって形成されると共に、このバーリング加工に伴って軸方向に突出して形成される円筒状の装着部２２にセンサユニット２３の挿入部２３ａが挿入されている。このセンサユニット２３はＰＡ６６等の射出成形可能な合成樹脂で形成され、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２４およびこの磁気検出素子２４の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ（図示せず）等が包埋され、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のＡＢＳを構成している。

また、挿入孔２１の近傍に軸方向に貫通する通孔２５が穿設され、この通孔２５の内側にナット２６が溶接により固定、あるいはナット２６がボブナットで圧入取り付けられている。一方、センサユニット２３にはボルト孔２７を有する取付フランジ部２３ｂが一体に形成されている。そして、取付フランジ部２３ｂのボルト孔２７を介してナット２６に固定ボルト２８が螺着され、センサユニット２３が固定されている。

また、本実施形態では、図２（ｂ）に拡大して示すように、挿入孔２１の装着部２２の内径ｄ１とセンサユニット２３の挿入部２３ａの外径ｄ２との径差（ｄ１−ｄ２）が０〜１．０ｍｍの範囲になるように、装着部２２の案内すきまが所定値以下に規制されると共に、この装着部２２の案内部の幅寸法Ｌが１．０ｍｍ以上に設定されている。これにより、装着部２２の剛性が向上し、センサユニット２３を安定して支持することができると共に、センサユニット２３の挿入性が向上し、取付フランジ部２３ｂのボルト孔２７とカバー２０の通孔２５との芯合せが容易となる。さらに、装着部２２の案内すきまを所定値以下に規制することにより、センサユニット２３の挿入性を保ちつつ、この案内すきまがラビリンスシールの役割をなし、外部から泥水等の異物の侵入を防止することができる。

図３（ａ）に図２の変形例を示す。ここでは、挿入孔２１に突出して形成された円筒状の装着部２９が、大径円筒部２９ａと小径円筒部２９ｂからなり、（ｂ）に拡大して示すように、この小径円筒部２９ｂの内径ｄ１とセンサユニット２３の挿入部２３ａの外径ｄ２との径差（ｄ１−ｄ２）が０〜１．０ｍｍの範囲になるように、小径円筒部２９ｂの案内すきまが規制されると共に、この小径円筒部２９ｂの幅寸法Ｌが１．０ｍｍ以上に設定されている。

また、センサユニット２３’の挿入部３０に環状溝３０ａが形成され、この環状溝３０ａにＯリング３１が装着され、装着部２９の大径円筒部２９ａに弾性接触している。これにより、センサユニット２３’の挿入性を保ちつつ、装着部２９の密封性が向上し、外部から泥水等の異物の侵入を確実に防止することができる。

また、（ｃ）に（ａ）の変形例を示す。ここでは、挿入孔３２に突出して円筒状の装着部３３が形成され、この装着部３３の内径ｄ１とセンサユニット２３の挿入部２３ａの外径ｄ２との径差（ｄ１−ｄ２）が０〜１．０ｍｍの範囲になるように案内すきまが所定値以下に規制されると共に、この装着部３３の幅寸法Ｌが１．０ｍｍ以上に設定されている。さらに、この装着部３３の根元部３４の曲率半径Ｒが１．０〜３．０ｍｍからなる大きな円弧面に形成されている。これにより、装着部３３の密封性を保ちつつ、挿入孔３２の入口径が実質的に大きくなり、センサユニット２３の挿入性を一層向上させることができる。

図４（ａ）は、図３（ｃ）の変形例を示す要部拡大図である。ここでは、挿入孔３２に突出して円筒状の装着部３３が形成されると共に、この装着部３３の根元部３５が円弧状の段付き形状に形成され、この根元部３５にＯリング３１が弾性接触されている。これにより、挿入孔３２の入口径が実質的に大きくなり、センサユニット２３の挿入性を向上させると共に、センサユニット２３の挿入部２３ａに環状溝を形成してＯリングを装着することなく装着部３３の密封性を向上させることができ、低コスト化を図ることができる。

図４（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。ここでは、挿入孔３２に突出して円筒状の装着部３３が形成されると共に、この装着部３３の根元部３６が円筒状の段付き形状に形成され、この根元部３６にＯリング３１が弾性接触されている。これにより、前述した実施形態と同様、挿入孔３２の入口径が実質的に大きくなり、センサユニット２３の挿入性を向上させると共に、センサユニット２３の挿入部２３ａに環状溝を形成してＯリングを装着することなく装着部３３の密封性を向上させることができ、低コスト化を図ることができる。

図５に、挿入孔の変形例を示す。ここでは、挿入孔３７に縁曲げ加工によって円筒状の装着部３８が突出して形成され、この装着部３８は、周方向に均等配置された複数のスリットを備えている。そして、装着部３８の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制されると共に、この装着部３８の幅寸法Ｌが１．０ｍｍ以上に設定されている。これにより、装着部３８の案内すきまをマイナスにすることも可能となり、センサユニットの挿入性を保ちつつ、よりセンサを安定して支持できる。

図６に、カバーの変形例を示す。このカバー３９は、底部３９ａに直線状の凹部４０、４１（図中ハッチングにて示す）が形成されている。この凹部４０、４１は、挿入孔２１を通る十字状に形成されている。これにより、挿入孔２１部分だけでなくカバー３９の剛性を高めることができると共に、素材となる鋼鈑の板厚を薄くでき、軽量化と共に加工性を向上させることができる。

図７に、カバーの他の変形例を示す。このカバー４２は、底部４２ａに直線状のリブ４３、４４を残して凹部４５（図中ハッチングにて示す）が形成されている。このリブ４３、４４は、挿入孔２１を通る十字状に形成されている。これにより、挿入孔２１部分だけでなくカバー４２の剛性を高めることができると共に、素材となる鋼鈑の板厚を薄くでき、軽量化と共に加工性を向上させることができる。

図８に、カバーの他の変形例を示す。このカバー４６は、底部４６ａに帯状の凸部４７が形成されている。この凸部４７は、挿入孔２１と通孔２７を通る直線状に形成されている。これにより、挿入孔２１部分だけでなくカバー４６の剛性を高めることができると共に、素材となる鋼鈑の板厚を薄くでき、軽量化と共に加工性を向上させることができる。

図９に、カバーの他の変形例を示す。このカバー４８は、底部４８ａに十字状の凸部４９が形成されている。これにより、挿入孔２１部分だけでなくカバー４８の剛性を高めることができると共に、素材となる鋼鈑の板厚を薄くでき、軽量化と共に加工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、外方部材の端部にカバーが嵌着され、このカバーにセンサユニットが装着された従動輪側の内輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。

１ハブ輪
１ａ、７ａ内側転走面
１ｂ小径段部
１ｃ加締部
２複列の転がり軸受
３内方部材
４外方部材
４ａ外側転走面
４ｂ車体取付フランジ
４ｃ外方部材のインナー側の端面
５転動体
６車輪取付フランジ
６ａハブボルト
６ｂ基部
７内輪
８保持器
９アウター側のシール
１０インナー側のシール
１１、１５芯金
１２、１６シール部材
１２ａ、１６ａサイドリップ
１２ｂ、１６ｂラジアルリップ
１２ｃ、１６ｃグリースリップ
１３シール板
１４スリンガ
１４ａ、１８ａ、２０ａ嵌合部
１４ｂ、１８ｂ立板部
１７パルサリング
１８支持環
１９磁気エンコーダ
２０、３９、４２、４６、４８カバー
２０ｂ重合部
２０ｃ円筒部
２０ｄ、３９ａ、４２ａ、４６ａ、４８ａ底部
２１、３２、３７挿入孔
２２、２９、３３、３８装着部
２３、２３’ センサユニット
２３ａ、３０挿入部
２３ｂ取付フランジ部
２４磁気検出素子
２５通孔
２６ナット
２７ボルト孔
２８固定ボルト
２９ａ大径円筒部
２９ｂ小径円筒部
３１Ｏリング
３４、３５、３６根元部
３８ａスリット
４０、４１、４５凹部
４３、４４リブ
４７、４９凸部
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
５５ハブ輪
５５ａ、５６ａ内側転走面
５５ｂ小径段部
５６内輪
５７保持器
５８加締部
５９シール
６０磁気エンコーダ
６１支持環
６２エンコーダ本体
６３カバー
６４主部
６５フランジ部
６６突き当て部
６７嵌合部
６８底板部
６９突部
６９ａ挿入部
６９ｂ取付フランジ
７０膨出部
７１挿入孔
７２短円筒部
７３センサユニット
７４挿入部
７５係止溝
７６Ｏリング
７７凹部
７８段付凹部
７９大径部
８０小径部
８１ナット
８２取付フランジ部
８３通孔
８４芯金
８５ボルト
ｄ１装着部（小径円筒部）の内径
ｄ２挿入部の外径
Ｌ装着部の幅寸法
Ｒ根元部の曲率半径

Claims

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とからなり、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、
前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、
前記外方部材に嵌着されたカバーに装着されて前記パルサリングに所定のエアギャップを介して対峙する棒状のセンサユニット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、
前記カバーが鋼鈑からプレス加工にて形成され、前記外方部材の端部内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外方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着する重合部と、この重合部から軸方向に延びる円筒部と、前記外方部材の開口部を閉塞する底部とを備え、
この底部の径方向外方部で、前記パルサリングと対向する部分に、軸方向に貫通する挿入孔が形成され、この挿入孔に突出して円筒状の装着部が形成されると共に、この装着部に嵌挿される前記センサユニットの案内すきまが所定値以下に規制され、かつ、前記装着部の案内部の幅寸法が所定値以上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。
前記挿入孔の近傍に軸方向に貫通して通孔が形成され、この通孔の内側にナットが接合されると共に、前記センサユニットにボルト孔を有する取付フランジ部が一体に形成され、この取付フランジ部のボルト孔を介して前記ナットに固定ボルトが螺着されて前記センサユニットが固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。
前記装着部の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、装着部の案内部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されている請求項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。
前記装着部の根元部の曲率半径が１．０〜３．０ｍｍからなる大きな円弧面に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。
前記装着部が、大径円筒部と小径円筒部からなり、この小径円筒部の案内すきまが１．０ｍｍ以下に規制され、かつ、この小径円筒部の幅寸法が１．０ｍｍ以上に設定されると共に、前記センサユニットの挿入部に環状溝が形成され、この環状溝にＯリングが装着され、前記装着部の大径円筒部に弾性接触している請求項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。
前記装着部の根元部が円弧状の段付き形状に形成され、この根元部にＯリングが弾性接触されている請求項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。
前記装着部の根元部が円筒状の段付き形状に形成され、この根元部にＯリングが弾性接触されている請求項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。
前記挿入孔に縁曲げ加工によって円筒状の装着部が突出して形成され、この装着部が、周方向に均等配置された複数のスリット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。
前記カバーの底部に直線状の凹部が形成され、この凹部が前記挿入孔を通る十字状に形成されている請求項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。
前記カバーの底部に直線状のリブを残して凹部が形成され、前記リブが前記挿入孔を通る十字状に形成されている請求項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。
前記カバーの底部に帯状の凸部が形成され、この凸部が前記挿入孔を通る直線状に形成されている請求項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。
前記カバーの底部に十字状の凸部が形成されている請求項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。