JP2582882B2 - 自動車のホイール用軸受ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、転動部材と、保持器と、車体側の外側部材
と、車輪側の内側部材と、その内側部材に取り付けたエ
ンコーダ部と、その内側部材の回転数を検出する回転検
出器とを有する自動車のホイール用軸受ユニットに関す
る。

＜従来の技術＞ 自動車においては、凍結路面などで急ブレーキをかけ
たとき、車輪がロックしないように各車輪の回転数を回
転検出器で検出して、各車輪の回転数に応じて各ブレー
キシリンダの作動を制御するようにしている。

従来、このような回転検出器が取り付けられる自動車
のホイール用軸受けユニットとしては、第６図に示すよ
うなものが知られている。このホイール用軸受けユニッ
トは、車体の下部側方に突設された遊動輪用の車軸端50
に固定された内輪51と、複数の転動体53を保持して内輪
51に外嵌する保持器52と、この転動体53の回りに回転自
在に外嵌し、車輪54が取り付けられた外輪55と、上記外
輪55の車輪54と反対側の端部に外嵌，固定され、外周に
歯車状の突起を有する強磁性体からなるパルサ56と、こ
のパルサ56の外周から僅かの間隔をあけて車体の車軸端
50の基部に固定され、永久磁石とコイルを内蔵したスピ
ードセンサ57で構成している。そして、上記パルサ56が
車輪54と共に回転すると、上記スピードセンサ57の永久
磁石から出る磁束がパルサ外周の歯車状の突起によって
変化し、パルサの回転数に比例した周波数の交流電圧が
コイルに発生し、この交流電圧の周波数を検出すること
によって車輪54の回転数を求めるようにしている。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、上記従来の自動車のホイール用軸受ユニッ
トは、スピードセンサ57を車体の車軸端50の基部に車体
の保護カバー58から突出するように固定しているため、
スピードセンサ57の検出端に、この保護カバー58と外輪
54に固定したブレーキシュー59間のすき間を経て外部か
ら矢印Ａの如く土砂や泥水が侵入し、上記検出端を傷付
けるという欠点がある。また、上記土砂や泥水が、パル
サ56外周の歯車部をも傷つけるため防錆処置を施してい
ても発錆により歯形くずれ歯溝の目詰まりを生ぜしめ、
いずれの場合も精度の良い回転パルスの検出ができない
という重大な問題を惹起する。

そこで、本発明の目的は、外部からの土砂や泥水の侵
入で損傷する虞れがなく、かつ、エンコーダ部と回転検
出器のクリアランスの調整が必要でなく、従って精度の
良い回転数の検出が長期にわたってできる小型軽量な自
動車のホイール用軸受ユニットを提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本発明は、車体に固定する
外側部材と、車輪に取り付ける内側部材と、上記外側部
材と内側部材との間に配置される転動部材および保持器
を備え、上記内側部材を上記外側部材に上記転動部材を
介して回転自在に支持する自動車のホイール用軸受ユニ
ットにおいて、上記内側部材の端部に取り付けられ、外
端部に凹部が形成された凹部材と、上記凹部材の凹部の
内周面に設けられ、回転数に応じた信号を発生するエン
コーダ部と、上記外側部材に固定され、上記凹部材を覆
う光封部材と、上記密封部材に、上記凹部内に位置する
と共に、上記エンコーダ部と半径方向に対向するよう
に、固定され、上記エンコーダ部が発生した信号を検出
する回転検出器とを備えたことを特徴としている。

＜作用＞ 車体側固定部材に固定された回転検出器は、自動車の
ホイール用軸受ユニットの車輪側回転部材に固定された
エンコーダ部の回転を検出する。密封部材は、回転検出
器およびエンコーダ部の存する箇所に土砂や泥水が侵入
するのを防止する。また、エンコーダ部を、内側部材の
端部に取り付けた凹部材の外端部に形成された凹部の内
周面に設けると共に、回転検出器を上記エンコーダ部と
半径方向に対向するように上記凹部内に位置させると共
に車体側固定部材に固定しているため、回転検出器をエ
ンコーダ部と軸方向に対向させた場合にしばしば必要な
クリアランスの調整を、この場合必要としない。

＜実施例＞ 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は自動車のホイール用軸受ユニットの一実施例
を示す縦断面図であり、１は図示しない車体に固定され
た外輪、２は一端に図示しない車輪が取り付けられるフ
ランジ3cを有すると共に他端にねじ部3bを有する車軸３
とこの車軸３の他端側に設けた嵌合部3eに外嵌する内輪
部材４とからなる内輪である。上記内輪部材４は車軸３
に座金５を介してナット６で固定されている。このナッ
ト６には、第２図（ａ），（ｂ）に示すように外端部に
軸を一致させて凹部6aが設けられている。つまり、この
ナット６は凹部を形成する凹部材を兼ねている。また、
上記外輪１と内輪２の間には複数の転動体としての球7,
8を保持器9,9で夫々環状に周方向に互いに一定間隔をあ
けて配置している。上記球７は上記外輪１と車軸３の対
向する軌道溝1a,3a間に、上記球８は外輪１と内輪部材
４の対向する軌道溝1b,4b間に夫々転動自在に嵌装され
ている。上記ナット６の凹部6aの内周面には、周方向に
一定間隔に軸方向に円筒状のパルサー部10a,10a,…を有
するエンコーダ部としてのパルサ10を固定している。上
記外輪１の端部1eには上記ナット６を覆うように密封部
材としてのカバーケース11を固定している。上記ナット
６の凹部6a内には回転検出器12を配置している。この回
転検出器12はパルサ10のパルサー部10a,10a,…に検出部
12aを半径方向に対向させると共に、カバーケース11に
Ｕ字形の取付板13により固定している。この取付板13は
両端部に設けた係合つめ13a,13aを、カバーケース11に
設けられた図示しないスリット穴に挿通して直角に折り
曲げて係止される。

上記パルサ10は、以下のようにして製作すると共に上
記ナット６に取り付ける。まず、第３図（ａ），（ｂ）
に示すように、厚みｔの板材を上記ナット６と同じ外形
寸法の六角形で、中央に穴10cを有し、その穴10cに放射
状にスリット10b,10b,…が通過する六角板10′を打ち抜
く。上記スリット10b,10b,…の底をつなぐ円の直径Ｙは
上記凹部6aの直径Ｘよりも大きくなるようにしている。
このスリット10b,10b,…の間の部分が後にパルサ部10a,
10a,…となる。次に、第４図の想像線で示すように、上
記六角形板10′をナット６と同軸にその外端面6bに当接
して溶接等により取り付ける。最後に、上記六角板10′
が取り付けられたナット６に、そのナット６の凹部6aの
直径Ｘより厚み略2tだけ小さい直径の凸部30aを有する
治具30のその凸部30aを、その軸を一致させて圧入し
て、上記パルサ部10aを凹部16aの内周に円筒状に圧着さ
せる。このようにして上記パルサ10が簡単に製作され
る。

上記センサ12のケーブルはカバーケース11に設けた引
き出し穴11bに嵌装したゴムブッシュ15の中心穴よりカ
バーケース11外に導いている。なお、センサ12の種類と
しては、永久磁石とコイルを内蔵したもの、磁気抵抗素
子を用いたもの等、種々のものがあるが、この例では永
久磁石とコイルを内蔵したものを例示している。

上記外輪１は、その後端に形成されたフランジ1cのボ
ルト穴1dに挿通される図示しないボルトで、図示しない
車体に取り付けられたストラットの下端等に数ケ所で固
定している。一方、上記内輪２のフランジ3cには、ボル
ト穴3dに挿通した図示しないボルトによって上記車輪、
すなわちタイヤが取り付けられる。上記外輪１の前端と
内輪２の間は、オイルシール14で密封しており、これと
上記カバーケース11によって、上記ナット６に設けたパ
ルサ10、ケース11自身に固定したセンサ12、外輪１内に
挿入された内輪2,ボール7,8および保持器９が外部に対
して完全に密封されている。

上記構成の自動車のホイール用軸ユニットにおいて、
自動車が走行すると、車輪を取り付けた車輪３およびナ
ット６が回転し、パルサ10のパルサー部10aもこれらと
一体に回転する。そうすると、これに半径方向に対向し
て車体側のカバーケース11に設けられたセンサ12の永久
磁石から出る磁石から出る磁束がパルサ10のパルサ部10
aの断面で形成される突起により変化し、センサ12のコ
イルにはパルサ10の回転数に比例した周波数の交流電圧
が発生する。そして、センサ12から出力される上記交流
電圧の周波数を、図示しない検出器で検出して車輪の回
転数が求められる。このとき、上記パルサ10とセンサ12
の先端部は、カバーケース11および密封部材14で外部に
対して完全に密封されているため、この部分に外部から
土砂や泥水が侵入せず、土砂や泥水でこの部分が損傷し
たり発錆により目詰まりして不具合を生ずることがな
く、パルサ10とセンサ12によって車輪の回転数が長期に
わたって精度良く検出される。また、上記パルサ10が、
従来例のように外輪でなく内輪２に設けられているた
め、パルサを小型，軽量化でき、ひいてはホイール用軸
受ユニットをコンパクト化できる。さらに、上記パルサ
10のパルサ部10aを上記ナット６の凹部6aの内周面に軸
方向に円筒状に形成しており、そのパルサ部10aに回転
検出器としてのセンサ12の検出部12aを半径方向に対向
させて取り付けているため、検出部12aが軸方向に移動
してもクリアランスが変化することがなく、常に車輪の
回転数を検出でき、またセンサとパルサを軸方向に対向
させた場合にしばしば必要なクリアランスの調整が、必
要でなく量産するのに都合がよい。

上記実施例では、ナット６の凹部6aの内周面に別部品
のパルサ10を取り付けたが、パルサをナットの内周面自
身に例えば鍛造などにより形成してもよい。

また、上記実施例では、内輪２を外輪１に上記玉7,7,
…および8,8,…を介して回転自在に取り付ける上記ナッ
ト６の外端面に凹部6aを設けるようにしたが、つまり、
ナット６が凹部を形成する凹部材を兼ねるようにした
が、これに限らず、例えば第５図に示すようにしてもよ
い。以下、第５図を説明する。ただし、上記実施例と同
じ部材には同じ番号を付して説明を省略し、異なる部材
のみを説明する。第５図において、23は車軸であり、上
記実施例の車軸３の上記ナット６を螺合した端部のねじ
部3bに対応する部分に上記ねじ部3bを短くしたようなね
じ部30とこのねじ部30に連なる嵌合部31とを設けた以外
は上記車軸３と同じものである。そして上記ねじ部30に
は上記実施例のナット６の凹部6a側を軸方向に一定長さ
切り取ったような形状，寸法のナット26を螺合してい
る。そして、上記実施例と同様に、内輪部材４を車軸23
に座金５を介して締め付けて、これにより、玉７および
８を介して、内輪２を外輪１に回転自在に取り付けてい
る。上記ナット26よりも軸方向に突出した上記嵌合部31
には、断面略Ｌ字状の環状で中心に嵌合穴36cを有する
と共に外端面36bの中心に上記凹部6aと同じ形状，寸法
の凹部36aを有する凹部材36の上記嵌合穴36bを外嵌して
いる。そして、この凹部材36を内輪２に共回り可能に取
り付けている。ここでは、この取り付けは圧入すること
により行われており、この凹部材36の嵌合部32への圧入
は、ナット26の緩むのを防止する役目もする。この凹部
材36の凹部36aには、上記実施例と同様にパルサ10が固
定される。もちろん、上記ナット26とパルサ10が固定さ
れた状態の上記凹部材36とは、上述のように内輪２の車
軸３に固定された状態で、外輪１の端部1eに嵌合され固
定されたカバーケース11内に非接触かつ回転可能に収納
される。

このように、内輪２の端部に螺合され、この内輪２を
外輪１に転動部材7,8を介して回転自在に取り付けるナ
ットとは別に、上記端部に外端面の中心に凹部が形成さ
れる凹部材を内輪２と共回り可能に取り付けるようにし
てもよい。こうすると、組み立てに際しより容易に組み
立てられと共に、市販品のナットを利用することも可能
となる。その他の作用，効果は上記実施例と同じであ
る。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、本発明の自動車のホイ
ール用軸受ユニットは、少なくとも上記エンコーダ部と
回転検出器との対向する部分を覆う密封部材を備えてい
るので、エンコーダ部と回転検出器との対向する部分
に、外部から土砂や泥水が侵入してこの部分を損傷する
ことがないため、車輪の回転数が長期にわたって精度良
く検出できる。

また、本発明の自動車のホイール用軸受ユニットは、
上記エンコーダ部を、上記外側部材に転動部材を介して
回転自在に支持された内側部材の端部に取り付けられた
凹部材の外端部に形成された凹部の内周に上記凹部材と
同軸に設けると共に、上記凹部内に、外側部材に固定さ
れる回転検出器を上記エンコーダ部と半径方向に対向す
るように、位置させているため、回転検出器が軸方向に
ずれても回転検出器とエンコーダ部とのクリアランスが
変化せず、もし軸方向に対向させた場合に必要なクリア
ランスの調整が必要でなくなると共に、エンコーダ部を
小型、軽量化でき、ひいてはコンパクト化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図
（ａ），（ｂ）は夫々凹部を有するナットの側面図及び
正面図、第３図（ａ），（ｂ）は、六角板の断面図およ
び正面図、第４図はパルサを円筒状に形成する方法の説
明図、第５図は変形例の図、第６図は従来の回転検出器
を有する自動車のホイール用軸受ユニットの縦断面図で
ある。 １……外輪、２……内輪、3,23……車軸、 3b……ねじ部、４……内輪部材、５……座金、 6,36……凹部材、6a,36a……凹部、 7,8……転動体、９……保持器、10……パルサ、 11……カバーケース、12……センサ、 31……嵌合部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に固定する外側部材と、車輪に取り付
   ける内側部材と、上記外側部材と内側部材との間に配置
   される転動部材および保持器を備え、上記内側部材を上
   記外側部材に上記転動部材を介して回転自在に支持する
   自動車のホイール用軸受ユニットにおいて、 上記内側部材の端部に取り付けられ、外端部に凹部が形
   成された凹部材と、 上記凹部材の凹部の内周面に設けられ、回転数に応じた
   信号を発生するエンコーダ部と、 上記外側部材に固定され、上記凹部材を覆う窓封部材
   と、 上記密封部材に、上記凹部内に位置すると共に、上記エ
   ンコーダ部と半径方向に対向するように、固定され、上
   記エンコーダ部が発生した信号を検出する回転検出器と
   を備えたことを特徴とする自動車のホイール用軸受ユニ
   ット。