JP2013117455A - Wheel bearing apparatus with rotation speed detection device - Google Patents
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Abstract
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、密封性の向上を図っ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 for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device, in particular, a rotation speed detection device for detecting the rotation speed of the wheel, and a rotation speed for improving the sealing performance. The present invention relates to a wheel bearing device with a detection device.
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。 In general, 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 adjusting the air gap between the rotational speed sensor and the magnetic encoder and to achieve a more compact design, recently, a bearing for a wheel with a rotational speed detection device that also incorporates the rotational speed sensor in the bearing. A device 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9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。
A structure as shown in FIG. 9 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device. This wheel bearing device with a rotational speed detection device is supported and fixed to a knuckle (not shown), and is inserted into the
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。
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、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によって前記内輪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。
The
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L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。
A
カバー63は、合成樹脂で有蓋円筒状に形成され、その筒部63aが外方部材51の内方側の端部内周に圧入され、蓋部63bで外方部材51の開口部を閉塞している。筒部63aには外方部材51の端面と当接するフランジ64が形成されており、これによりカバー63全体が外方部材51に対して軸方向に精度よく位置決めされ、カバー63に取り付けられたセンサ69の位置管理が容易に行える。
The
また、図10に示すように、カバー63の蓋部63bには筒状のセンサ取付部65が形成され、その内周側に形成されたセンサ取付穴66にセンサ69の挿入部69aが挿入されている。一方、カバー63には、その筒部63aの内周面から蓋部63bの内側面にかけて、有蓋円筒状に形成された芯金67が一体にモールドされている。この芯金67は、カバー63の筒部63aにモールドされた筒状部67aと、この筒状部67aの底部をなす蓋部67bからなり、センサ取付穴66のエンコーダ本体62と対向する側の開口部が閉塞されている。
Further, as shown in FIG. 10, a cylindrical
芯金67は、厚さが略0.3mmの非磁性鋼の板材で形成され、蓋部67bを有している分、カバー63の強度を高めると共に、非磁性であるため、回転速度の検出精度には影響を及ぼさない。
The
センサ69は、外装部分が合成樹脂で、挿入部69aをカバー63のセンサ取付穴66に挿入することによりカバー63に取り付けられている。その挿入部69aは、芯金67の蓋部67bを挟んでエンコーダ本体62の一部と所定の軸方向すきまを介して対向し、エンコーダ本体62との対向面の近傍に、磁気エンコーダ60の回転によって発生する磁界変動を検出する検出部(図示せず)を内蔵している。この検出部は、センサ69内で出力ケーブル68の一端の電気信号を、ケーブル68を介して出力するようになっている。
The
このように、カバー63のセンサ取付穴66のエンコーダ本体62と対向する側の開口部を、非磁性鋼板で有蓋円筒状に形成された芯金67の蓋部67bで閉塞しているので、センサ取付穴66がカバー63を貫通していない分、装置内部への異物の侵入経路が少なく、装置全体の密封性が優れている(例えば、特許文献1参照。)。
In this way, the opening of the
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、芯金67と合成樹脂からなるカバー63の接合部、すなわち、芯金67の筒状部67aとカバー63の筒部63aおよび芯金67とカバー63の蓋部67b、63bの接合部が、合成樹脂の全体に占める比率が高いため、カバー63の強度・剛性低下すると共に、冷熱衝撃等による温度変化で線膨張係数の差により剥れや微小すきまが生じ、長期間に亘って当初の密封性を維持するのが難しい。
In such a conventional wheel bearing device with a rotational speed detection device, the joint portion of the
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、少ない樹脂材料で回転速度センサを確実に固定することができると共に、密封性の向上を図っ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。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and is capable of reliably fixing a rotational speed sensor with a small amount of resin material and having a rotational speed detection device-equipped wheel bearing with improved sealing performance. An object is to provide an apparatus.
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、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、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、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールと、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、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着されたカップ状のキャップとを備え、このキャップに近接して配設される回転速度センサが、当該キャップを介して前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを持って対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記キャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部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、前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備え、この底部の一部に合成樹脂からなるボス部が一体に接合され、このボス部に前記回転速度センサが固定されている。
In order to achieve such an object, the invention described in
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、外方部材のインナー側の端部に嵌着されたカップ状のキャップとを備え、このキャップに近接して配設される回転速度センサが、当該キャップを介してパルサリングに所定の軸方向エアギャップを持って対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、キャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、外方部材のインナー側の端部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、内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備え、この底部の中心部に合成樹脂からなるボス部が一体に接合され、このボス部に回転速度センサが固定されているので、少ない樹脂材料で回転速度センサを確実に固定することができると共に、密封性の向上を図っ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。 In this way, the pulsar ring that is externally fitted to the inner ring and whose characteristics are alternately changed at equal intervals in the circumferential direction, and a cup-shaped cap that is fitted to the end on the inner side of the outer member are provided. In the wheel bearing device with a rotational speed detection device, the rotational speed sensor disposed in the vicinity of the cap is opposed to the pulsar ring with a predetermined axial air gap through the cap. A cylindrical fitting portion formed by pressing from a magnetic steel plate and press-fitted into the inner side end portion of the outer member, and extending radially inward from the fitting portion to the inner side of the inner member And a boss part made of synthetic resin is integrally joined to the center of the bottom part, and the rotational speed sensor is fixed to the boss part. Securely fixed It is Rukoto can provide rotational speed detector equipped wheel support bearing assembly with improved sealing performance.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記キャップの嵌合部が合成ゴムからなる弾性部材を介して前記外方部材に嵌合されていれば、密封性の向上を一層図ることができる。
Preferably, if the fitting portion of the cap is fitted to the outer member via an elastic member made of synthetic rubber as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記ボス部に前記回転速度センサを固定するナットがインサート成形により一体に接合され、当該ボス部が前記ナットの端面に樹脂が回り込まないように成形されていれば、回転速度センサを固定する際、ボス部の樹脂がナットの端面と取付部材との間に介在するのを防止して、回転速度センサの位置決め精度を向上させることができる。 According to a third aspect of the present invention, a nut for fixing the rotational speed sensor to the boss portion is integrally joined by insert molding, and the boss portion is molded so that resin does not enter the end surface of the nut. If it does, when fixing a rotational speed sensor, it can prevent that the resin of a boss | hub part intervenes between the end surface of a nut, and an attachment member, and can improve the positioning accuracy of a rotational speed sensor.
また、請求項4に記載の発明のように、前記ナットの外周に凹凸部が形成され、この凹凸部に前記ボス部の樹脂が回り込んでいれば、ナットの回り止めだけでなく、ボス部から脱落するのを防止できる。
Further, as in the invention according to
また、請求項5に記載の発明のように、前記キャップの底部の表面に微小なディンプルが無数に形成されていれば、ボス部の固着力が高まり、長期間に亘ってナットを安定して固定することができ、信頼性を高めることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項6に記載の発明のように、前記キャップの嵌合部が前記外方部材の端部外周に圧入され、この嵌合部と前記底部の間に縮径部が形成され、この縮径部に前記弾性部材が加硫接着によって一体に接合されると共に、この弾性部材が前記嵌合部の外径より径方向外方に突出する環状突起を備えていれば、キャップの嵌合時に環状突起が外方部材に弾性変形して圧着されるので、キャップの嵌合部の気密性が一層高まり、密封性の向上を図ることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項7に記載の発明のように、前記弾性部材が前記底部の外側面からインナー側に突出しないように接合されていれば、弾性部材が回転速度センサに干渉するのを防止し、検出精度を高めることができる。 Further, as in the invention according to claim 7, if the elastic member is joined so as not to protrude to the inner side from the outer surface of the bottom portion, the elastic member is prevented from interfering with the rotational speed sensor, Detection accuracy can be increased.
また、請求項8に記載の発明のように、前記キャップの嵌合部が前記外方部材の端部外周に圧入され、前記嵌合部の端部内周に前記弾性部材が加硫接着によって一体に接合されると共に、前記底部が前記外方部材の端面に密着されていれば、キャップの位置決め精度が高くなり、検出精度を高めることができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項9に記載の発明のように、前記キャップの嵌合部が前記外方部材の端部外周に圧入されると共に、前記外方部材の端部外周に面取り部が形成され、この面取り部に前記弾性部材が介装されていても良い。 Further, as in the ninth aspect of the present invention, the fitting portion of the cap is press-fitted into the outer periphery of the end portion of the outer member, and a chamfered portion is formed in the outer periphery of the end portion of the outer member. The elastic member may be interposed in the chamfered portion.
また、請求項10に記載の発明のように、前記キャップの底部のうち前記磁気エンコーダと対峙する径方向外方部分に環状の薄肉部が形成されていれば、キャップの強度・剛性を低下させることなくエアギャップを小さく設定することが可能になり、検出精度を高めることができる。
Further, 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、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、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールと、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、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着されたカップ状のキャップとを備え、このキャップに近接して配設される回転速度センサが、当該キャップを介して前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを持って対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記キャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部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、前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備え、この底部の一部に合成樹脂からなるボス部が一体に接合され、このボス部に前記回転速度センサが固定されているので、少ない樹脂材料で回転速度センサを確実に固定することができると共に、密封性の向上を図っ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。 The wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention has an outer body integrally provided with a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle on the outer periphery, and an outer side 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 one press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member formed of two inner rings and formed on the outer periphery with a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface, and the respective rolling surfaces of the inner member and the outer member A double-row rolling element housed in a freely rotatable manner between the outer member and the inner member, and a seal attached to an opening on the outer side of the annular space formed between the outer member and the inner member; Puls that are fitted and whose characteristics are changed alternately at equal intervals in the circumferential direction A ring-shaped cap and a cup-shaped cap fitted to the inner end of the outer member, and a rotational speed sensor disposed in proximity to the cap is connected to the pulsar ring via the cap. In the wheel bearing device with a rotational speed detection device opposed to each other with an axial air gap, the cap is formed by press working from a non-magnetic steel plate and is press-fitted into the inner end of the outer member. And a bottom portion that extends radially inward from the fitting portion and covers the inner side end of the inner member, and a boss made of synthetic resin in a part of the bottom portion Since the rotational speed sensor is fixed to the boss, the rotational speed sensor can be securely fixed with a small amount of resin material, and the rotational speed detection improves the sealing performance. It is possible to provide a bearing device for a location wheeled.
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、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールと、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、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着されたカップ状のキャップとを備え、このキャップに近接して配設される回転速度センサが、当該キャップを介して前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを持って対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記キャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備え、前記縮径部に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材が前記嵌合部の外径より径方向外方に突出する環状突起を備えると共に、前記底部の中心部に熱可塑性の合成樹脂からなるボス部が一体に接合され、このボス部に前記回転速度センサを固定するナットがインサート成形により一体に接合されている。 A vehicle body mounting flange to be attached to the knuckle on the outer periphery, an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange to mount a wheel on one end A hub wheel integrally formed and having an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the hub wheel An inner member formed of an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion and has an inner rolling surface that is opposed to the other outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and each of the inner member and the outer member. A double row of rolling elements accommodated between the rolling surfaces of the rolling member, and a seal attached to an opening on the outer side of the annular space formed between the outer member and the inner member; A pulsar which is fitted on the inner ring and whose characteristics are alternately changed at equal intervals in the circumferential direction. And a cup-shaped cap fitted to the inner side end of the outer member, and a rotational speed sensor disposed in the vicinity of the cap is connected to the pulsar ring via the cap. In the wheel bearing device with a rotational speed detection device opposed to each other with an air gap in the axial direction, the cap is formed from a non-magnetic steel plate by pressing, and is formed on the inner circumference of the inner side end of the outer member. A cylindrical fitting portion to be press-fitted, and a bottom portion extending radially inward from the fitting portion through a reduced diameter portion and covering an inner side end portion of the inner member; An elastic member made of synthetic rubber is integrally joined by vulcanization adhesion, and the elastic member has an annular projection protruding radially outward from the outer diameter of the fitting portion, and is thermoplastic at the center of the bottom portion. From synthetic resin Boss is joined together, a nut for fixing the rotational speed sensor on the boss portion are joined together by insert molding.
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1の側面図、図4は、図2の変形例を示す要部拡大図、図5、6は、図2の他の変形例を示す要部拡大図、図7は、図6の変形例を示す要部拡大図、図8は、図3の変形例を示す側面図である。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。
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. 4 is a main part enlarged view showing a modification of FIG. 2, FIGS. 5 and 6 are principal part enlarged views showing another modification of FIG. 2, and FIG. 7 is a modification of FIG. FIG. 8 is a side view showing a modification of FIG. 3. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
図1に示す回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は従動輪用の第3世代と呼称され、内方部材1と外方部材2と複列の転動体(ボール)3a、3bとを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に固定された別体の内輪5とからなる。
The wheel bearing device with a rotational speed detection device shown in FIG. 1 is called a third generation for a driven wheel, and includes an
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、外周に一方(アウター側)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小径段部4bが形成されている。車輪取付フランジ6の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト6aが植設されている。
The
内輪5は、外周に他方(インナー側)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。そして、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4cによっ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。
The
ハブ輪4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4aをはじめ、後述するシール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。なお、加締部4c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、内輪5および転動体3a、3b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。
The
一方、外方部材2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2cを一体に有し、内周に内方部材1の複列の内側転走面4a、5aに対向する複列の外側転走面2a、2bが一体に形成されている。この外方部材2は、ハブ輪4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2a、2b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。そして、これら両転走面2a、4aおよび2b、5a間に保持器7、8を介して複列の転動体3a、3bが転動自在に収容されている。
On the other hand, the
外方部材2と内方部材1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キャップ10が装着され、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。
Among the openings of the annular space formed between the
内輪5の外径にはパルサリング11が圧入されている。このパルサリング11は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)や防錆処理された冷間圧延鋼板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12と、この支持環12のインナー側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13とで構成されている。
A
アウター側のシール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14と、この芯金14に加硫接着によって一体に接合されたシール部材15とからなる一体型のシールで構成されている。芯金14は、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)や冷間圧延鋼板(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。
The outer-
一方、シール部材15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、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軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ15aと、断面が円弧状に形成された基部6bに所定の軸方向シメシロをもって摺接するダストリップ15bと、軸受内方側に傾斜して形成され、基部6bに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ15cとを有している。
On the other hand, the
なお、シール部材15の材質としては、例示したNBR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、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
In addition to the exemplified NBR, the
本実施形態では、アウター側の転動体3a列のピッチ円直径PCDoがインナー側の転動体3b列のピッチ円直径PCDiよりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体3a列の転動体径doがインナー側の転動体3b列の転動体径diよりも小径(do<di)に設定されている。このピッチ円直径PCDo、PCDiと転動体径do、diの違いにより、アウター側の転動体3a列の転動体数Zoがインナー側の転動体3b列の転動体数Ziよりも多く設定されている(Zo>Zi)。これにより、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。なお、ここでは、アウター側の転動体3aとインナー側の転動体3bがサイズの異なるものを例示したが、これに限らず、両列同じサイズであっても良い。
In the present embodiment, the pitch circle diameter PCDo of the outer rolling element 3a row is set larger than the pitch circle diameter PCDi of the inner rolling
なお、ここでは、車輪用軸受装置として、転動体3a、3b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3a、3bに円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。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。
In addition, although what was comprised here as the wheel bearing apparatus was comprised by the double row angular contact ball bearing which used the rolling
前述したパルサリング11の支持環12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状の嵌合部12aと、この嵌合部12aから径方向内方に延びる立板部12bとを備えている。そして、この立板部12bのインナー側の側面に磁気エンコーダ13が一体に接合されている。この磁気エンコーダ13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。
2, the
なお、ここでは、ゴム磁石からなる磁気エンコーダ13を備えたパルサリング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。
In addition, although the
ここで、外方部材2のインナー側の端部内周にキャップ10が圧入され、外方部材2のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ10は、後述する回転速度センサ18の感知性能に悪影響を及ぼさないように、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成されている。
Here, the
キャップ10は、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から縮径部10bを介して径方向内方に延び、内方部材1のインナー側の端部を覆う底部10cとを備えている。すなわち、回転速度センサ18は、キャップ10を介して磁気エンコーダ13に所定の軸方向すきま(エアギャップ)で持って対峙している。この回転速度センサ18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(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。
The
キャップ10の底部10cの一部、例えば、中心部にボス部16が一体に接合されている(図3参照)。これにより、後述する回転速度センサ18の位置がズレ難くなり、検出精度を向上させることができる。このボス部16はPA(ポリアミド)66等の熱可塑性の合成樹脂からなり、回転速度センサ18を固定するナット17がインサート成形により一体に接合されている。そして、ボス部16はナット17の端面に樹脂が回り込まないように成形されている。これにより、少ない樹脂材料でナット17を確実に固定することができると共に、回転速度センサ18を固定する際、ボス部16の樹脂がナット17の端面と取付部材(図示せず)との間に介在するのを防止して、回転速度センサ18の位置決め精度を向上させることができる。
The
なお、ボス部16の材質は、前述したPA66以外に、PA612、PPA(ポリフタルアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の所謂エンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂、あるいは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン (PEEK)、ポリアミドイミド(PAI) 等の所謂スーパーエンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂、さらに、フェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂(EP)、ポリイミド樹脂(PI)等の熱硬化性の合成樹脂であっても良い。また、環境負荷を軽減する生分解性の合成樹脂であっても良い。この生分解性の合成樹脂の成分としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン等を例示することができる。
In addition to the above-mentioned PA66, the material of the
また、キャップ10の底部10cの表面にショットピーニング等により微小なディンプル(図示せず)が無数に形成されている。このディンプルの凹凸は、表面粗さでRz2〜4の範囲に設定されている。これにより、ボス部16の固着力が高まり、長期間に亘ってナット17を安定して固定することができ、信頼性を高めることができる。ここで、Rzは、JISの粗さ形状パラメータ(JIS B0601−1994)の十点平均粗さを言う。
Innumerable minute dimples (not shown) are formed on the surface of the bottom 10c of the
本実施形態では、キャップ10の縮径部10bにNBR等の合成ゴムからなる弾性部材19が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材19は、キャップ10の底部10cの外側面からインナー側に突出して回転速度センサ18に干渉しないように接合され、嵌合部10aの外径より径方向外方に突出する環状突起19aを備えている。そして、この環状突起19aがキャップ10の嵌合時に外方部材2の端部内周に弾性変形して圧着されると共に、キャップ10の嵌合面となる外方部材2の端部内周の凹凸高さが3μm以下のビビリに規制されている。これにより、キャップ10の嵌合部10aの気密性が高まり、密封性の向上を図っ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。
In this embodiment, the
図4は、図2に示すキャップ10のボス部16の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図2)と基本的にはナット17の形状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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 4 shows a modification of the
このボス部20はPA66等の熱可塑性の合成樹脂からなり、回転速度センサ18(図中2点鎖線にて示す)を固定するナット21がインサート成形により一体に接合されている。ナット21は、外周に凹凸部21aが形成され、この凹凸部21aに樹脂が回り込むと共に、端面には樹脂が回り込まないように成形されている。これにより、ナット21の回り止めだけでなく、ボス部20から脱落するのを防止できる。
The
図5は、キャップ10の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図2)と基本的にはキャップ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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 5 shows another modification of the
このキャップ22は、耐食性を有し、回転速度センサ18(図中2点鎖線にて示す)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板をプレス成形してカップ状に形成され、外方部材2のインナー側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から合成ゴムからなる弾性部材19が一体に接合された縮径部10bを介して径方向内方に延びる底部23とを備えている。
The
そして、底部23のうち磁気エンコーダ13と対峙する径方向外方部分に環状の薄肉部23aが形成されている。この薄肉部23aの肉厚H1は、他の部分の肉厚H0が1.0〜1.5mmに対して、0.2〜1.0mmに形成されている。これにより、キャップ22の強度・剛性を低下させることなくエアギャップを小さく設定することが可能になり、検出精度を高めることができる。なお、この肉厚H1が0.2mm未満では、薄肉部23aの形状を精度良く平坦に成形するのが難しくなり、所望の磁気特性を得ることができず反って検出精度が低下する。
An annular
図6は、前述したキャップ10の他の変形例である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図2)と基本的にはキャップ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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 6 shows another modification of the
このキャップ24は耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板をプレス成形してカップ状に形成され、外方部材2のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部24aと、この嵌合部24aから径方向内方に延び、外方部材2のインナー側の端面2dに密着する底部24bとを備えている。そして、このキャップ24の底部24bの一部、例えば、中心部にボス部16が一体に接合されている。
The
ここで、キャップ24の嵌合部24aの端部内周にNBR等の合成ゴムからなる弾性部材25が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材25は、嵌合部24aの内径より径方向内方に突出する環状突起25aを備え、この環状突起25aがキャップ24の嵌合時に外方部材2の端部外周に弾性変形して圧着されると共に、キャップ24の嵌合部24aの凹凸高さが3μm以下のビビリに規制されている。これにより、キャップ24の嵌合部24aの気密性が高まり、密封性の向上を図ることができると共に、底部24bが外方部材2のインナー側の端面2dに密着されているため、キャップ24の位置決め精度が高くなり、回転速度センサ18(図中2点鎖線にて示す)の検出精度を高めることができる。
Here, the
図7は、前述したキャップ24の変形例である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図6)と基本的にはキャップと外方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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 7 shows a modified example of the
このキャップ26は耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板をプレス成形してカップ状に形成され、外方部材2’のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部26aと、この嵌合部26aから径方向内方に延び、外方部材2’のインナー側の端面2dに密着する底部24bとを備えている。
The
ここで、外方部材2’のインナー側の端部外周に面取り部27が形成され、この面取り部27にNBR等のOリングからなる弾性部材28が介装されている。これにより、キャップ26の嵌合部26aの気密性が高まり、密封性の向上を図ることができると共に、外方部材2’に密着するキャップ26の位置決め精度が高くなり、回転速度センサ18(図中2点鎖線にて示す)の検出精度を高めることができる。
Here, a chamfered
図8は、前述したキャップ10の変形例である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図3)と基本的には回転速度センサの取付位置が異なるだけで、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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 8 shows a modified example of the
キャップ10の底部10cには、路面に対して、磁気エンコーダ(図示せず)に対応する水平位置に回転速度センサ18(図中2点鎖線にて示す)が取り付けられている。このように、回転速度センサ18が水平位置に配設されることにより、車輪からの横方向荷重により外方部材2と内方部材1が相対的に傾いた状態においても、回転速度センサ18と磁気エンコーダのエアギャップ変動を抑制することができ、安定した検出精度を得ることができる。
A rotation speed sensor 18 (shown by a two-dot chain line in the figure) is attached to the bottom 10c of the
前述した実施形態では、キャップの底部に熱可塑性の合成樹脂からなるボス部が接合され、このボス部に回転速度センサを固定するナットがインサート成形により一体に接合されたものを例示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ボス部に金属製の円環をインサート成形により接合し、この円環に回転速度センサを固定するピンを圧入または溶接しても良い。また、ボス部と回転速度センサ側にそれぞれ引っ掛け部を設け、両者を係合させてキャップに回転速度センサを固定しても良い。総じて、本発明では、キャップ全体に占める樹脂部材が50%以下、好ましくは30%以下に設定されている。これにより、キャップの少ない合成樹脂で密封性を維持することができ、キャップの強度・剛性が低下するのを防止することができる。 In the above-described embodiment, the boss portion made of a thermoplastic synthetic resin is joined to the bottom portion of the cap, and the nut that fixes the rotation speed sensor is integrally joined to the boss portion by insert molding. The invention is not limited to this. For example, a metal ring may be joined to the boss portion by insert molding, and a pin for fixing the rotation speed sensor may be press-fitted or welded to the ring. Alternatively, a hook portion may be provided on each of the boss portion and the rotation speed sensor, and both may be engaged to fix the rotation speed sensor to the cap. In general, in the present invention, the resin member occupying the entire cap is set to 50% or less, preferably 30% or less. As a result, the sealing performance can be maintained with a synthetic resin with few caps, and the strength and rigidity of the cap can be prevented from being lowered.
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、従動輪用で、転動体がボール、円錐ころ等、あらゆる構造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。 The wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention is for a driven wheel and can be applied to an inner ring rotating type wheel bearing device having any structure such as a rolling element having a ball or a tapered roller.
1 内方部材
2、2’ 外方部材
2a、2b 外側転走面
2c 車体取付フランジ
2d 外方部材のインナー側の端面
3a アウター側の転動体
3b インナー側の転動体
4 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b 小径段部
4c 加締部
5 内輪
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、8 保持器
9 シール
10、22、24、26 キャップ
10a、12a、24a、26a 嵌合部
10b 縮径部
10c、23、24b 底部
11 パルサリング
12 支持環
12b 立板部
13 磁気エンコーダ
14 芯金
15 シール部材
15a サイドリップ
15b ダストリップ
15c グリースリップ
16、20 ボス部
17、21 ナット
18 回転速度センサ
19、25、28 弾性部材
19a、25a 環状突起
21a 凹凸部
23a 薄肉部
27 面取り部
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
63a 筒部
63b、67b 蓋部
64 フランジ
65 センサ取付部
66 センサ取付穴
67 芯金
67a 筒状部
68 ケーブル
69 センサ
69a 挿入部
A エアギャップ
di インナー側の転動体列の転動体径
do アウター側の転動体列の転動体径
H0 キャップの肉厚
H1 キャップの薄肉部の肉厚
PCDi インナー側の転動体列のピッチ円直径
PCDo アウター側の転動体列のピッチ円直径
Zi インナー側の転動体列の転動体数
Zo アウター側の転動体列の転動体数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner member 2, 2 'Outer member 2a, 2b Outer rolling surface 2c Car body mounting flange 2d Inner side end surface 3a of outer member Outer side rolling element 3b Inner side rolling element 4 Hub wheel 4a, 5a Inner side Rolling surface 4b Small diameter step 4c Caulking portion 5 Inner ring 6 Wheel mounting flange 6a Hub bolt 6b Base portion 7 and 8 on inner side of wheel mounting flange Cage 9 Seals 10, 22, 24, 26 Caps 10a, 12a, 24a, 26a Fitting portion 10b Reduced diameter portion 10c, 23, 24b Bottom portion 11 Pulsar ring 12 Support ring 12b Standing plate portion 13 Magnetic encoder 14 Core metal 15 Seal member 15a Side lip 15b Dustrip 15c Grease lip 16, 20 Boss portion 17, 21 Nut 18 Rotational speed sensors 19, 25, 28 Elastic members 19a, 25a Annular projection 21a Uneven portion 23a Thin portion 7 Chamfered portion 51 Outer member 51a Outer rolling surface 51b Car body mounting flange 52 Inner member 53 Ball 54 Wheel mounting flange 55 Hub wheel 55a, 56a Inner rolling surface 55b Small diameter step portion 56 Inner ring 57 Cage 58 Caulking portion 59 Seal 60 Magnetic encoder 61 Support ring 62 Encoder main body 63 Cover 63a Tube portion 63b, 67b Cover portion 64 Flange 65 Sensor attachment portion 66 Sensor attachment hole 67 Core metal 67a Tube portion 68 Cable 69 Sensor 69a Insertion portion A Air gap di Inner side Rolling element diameter do of the rolling element row of the outer side rolling element diameter H0 of the outer rolling element row H0 thickness of the cap H1 thickness of the thin part of the cap PCDi pitch circle diameter of the inner rolling element row PCDo outer rolling element row Pitch circle diameter Zi Number of rolling elements in inner side rolling element row Zo Outer side rolling element row The number of elements
Claims (10)
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、
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、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールと、
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、
前記外方部材のインナー側の端部に嵌着されたカップ状のキャップとを備え、
このキャップに近接して配設される回転速度センサが、当該キャップを介して前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを持って対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
前記キャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部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、前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備え、この底部の一部に合成樹脂からなるボス部が一体に接合され、このボス部に前記回転速度センサが固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。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to the knuckle on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery;
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 housed movably between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
A seal attached to an opening on the outer side of the annular space formed between the outer member and the inner member;
Pulsar ring that is externally fitted to the inner ring, and the characteristics are changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction;
A cup-shaped cap fitted to the inner side end of the outer member;
In the wheel bearing device with a rotational speed detecting device, the rotational speed sensor disposed in proximity to the cap is opposed to the pulsar ring with a predetermined axial air gap through the cap.
The cap is formed by pressing from a non-magnetic steel plate, and is fitted into a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner side end of the outer member, and extends radially inward from the fitting portion, A bottom portion that covers the inner side end of the inner member, a boss portion made of synthetic resin is integrally joined to a part of the bottom portion, and the rotational speed sensor is fixed to the boss portion. A bearing device for a wheel with a rotational speed detection device.
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