JP3427829B2

JP3427829B2 - エンコーダ付転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JP3427829B2
Application number: JP2000395015A
Authority: JP
Inventors: 裕也宮崎; 英男大内; 耕一森田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: JP2001234928A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るエンコーダ付
転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対し
て回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検
出する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。
又、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラク
ションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御する為に
は、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この
為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み
込んだ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットによ
り、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると
共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行
なわれる様になっている。

【０００３】図１０は、この様な目的で使用される回転
速度検出装置付転がり軸受ユニットの従来構造の１例と
して、実開平７−３１５３９号公報に記載されたものを
示している。この回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
トは、使用時にも回転しない静止輪である外輪１の内側
に、使用時に回転する回転輪であるハブ２を回転自在に
支持し、このハブ２の一部に固定したエンコーダ３の回
転速度を、上記外輪１に支持したセンサ４により検出自
在としている。即ち、静止側周面である、上記外輪１の
内周面には、それぞれが静止側軌道である、背面組み合
わせの複列の外輪軌道５、５を設けている。又、回転側
周面である、上記ハブ２及びこのハブ２に外嵌してナッ
ト６によりこのハブ２に対し結合固定した状態で上記ハ
ブ２と共に上記回転輪を構成する内輪７の外周面には、
それぞれが回転側軌道である、背面組み合わせの内輪軌
道８、８を設けている。そして、これら各内輪軌道８、
８と上記各外輪軌道５、５との間にそれぞれ複数個ずつ
の転動体９、９を、それぞれ保持器１０、１０により保
持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に上記
ハブ２及び内輪７を、回転自在に支持している。

【０００４】又、上記ハブ２の外端部（自動車への組み
付け状態で幅方向外側となる端部を言い、図１０の右端
部）で上記外輪１の外端部から軸方向に突出した部分に
は、車輪を取り付ける為のフランジ１１を設けている。
又、上記外輪１の内端部（自動車への組み付け状態で幅
方向中央側となる端部を言い、図１０の左端部）には、
この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部１２を設
けている。又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２の
中間部外周面との間の隙間は、シールリング１３により
塞いでいる。尚、図示の例では、転動体９、９として玉
を使用しているが、重量の嵩む自動車の転がり軸受ユニ
ットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用
する場合もある。

【０００５】上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度
検出装置を組み込むべく、上記内輪７の端部で上記内輪
軌道８から外れた部分の外周面には、上記エンコーダ３
を外嵌固定している。このエンコーダ３は、軟鋼板等の
磁性金属板に塑性加工を施す事により、断面Ｌ字形で全
体を円環状に形成したもので、円筒部１５と、被検知部
である円輪部１６とを備える。このうちの円筒部１５を
上記内輪７の端部に締り嵌めで外嵌する事により、上記
エンコーダ３をこの内輪７の内端部に固定している。
又、上記円輪部１６には、それぞれがこの円輪部１６の
直径方向に長いスリット状の透孔１７、１７を多数、放
射状に、円周方向に亙り等間隔で形成する事により、上
記円輪部１６の磁気特性を、円周方向に亙って交互に且
つ等間隔で変化させている。

【０００６】更に、上記外輪１の内端開口部にはカバー
１８を、上記エンコーダ３の円輪部１６の内側面に対向
する状態で、嵌合固定している。金属板を塑性加工して
成る、このカバー１８は、上記外輪１の内端開口部に内
嵌固定自在な嵌合筒部１９と、この内端開口部を塞ぐ塞
ぎ板部２０とを有する。そして、この塞ぎ板部２０の外
周寄り部分にセンサ４を支持し、このセンサ４の検知部
１４の先端面（図１０の右端面）を上記エンコーダ３の
円輪部１６の内側面に、微小隙間を介して対向させてい
る。

【０００７】上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットの場合、ハブ２の外端部に設けたフランジ１１
に固定した車輪を、外輪１を支持した懸架装置に対し、
回転自在に支持できる。又、車輪の回転に伴ってハブ２
の内端部に外嵌固定したエンコーダ３が回転すると、上
記センサ４の検知部１４の端面近傍を、上記円輪部１６
に形成した透孔１７、１７と、円周方向に隣り合う透孔
１７、１７同士の間に存在する柱部とが交互に通過す
る。この結果、上記センサ４内を流れる磁束の密度が変
化し、このセンサ４の出力が変化する。このセンサ４の
出力が変化する周波数は、車輪の回転速度に比例する。
従って、センサ４の出力を図示しない制御器に送れば、
ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成される
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、この転
がり軸受ユニットの直径方向に関する寸法が小さいと、
エンコーダ３とセンサ４とにより構成する回転速度検出
装置による回転速度検出の精度が低下する事がある。即
ち、直径方向に関する寸法が小さい転がり軸受ユニット
の場合、上記エンコーダ３の円輪部１６（被検知部）を
配置する部分である、外輪１の内端部内周面と内輪７の
内端部外周面との間部分の幅が狭い。この為、この様な
転がり軸受ユニットに上記エンコーダ３を組み込む場合
には、上記円輪部１６の直径方向に関する幅寸法を小さ
くしなければならない。

【０００９】ところが、上記円輪部１６の直径方向に関
する幅寸法を小さくした場合には、この円輪部１６の円
周方向に関する磁気特性の変化も小さくなる。この為、
車輪の回転に伴って上記エンコーダ３が回転した場合に
も、このエンコーダ３の円輪部１６と対向するセンサ４
内を流れる磁束量の変化が小さくなり、このセンサ４の
出力の変化も小さくなる。従って、上記円輪部１６の直
径方向に関する幅寸法を小さくした場合には、上記回転
速度検出装置による回転速度検出の精度が低下する。こ
の様な現象は、回転速度検出装置が、磁気検知式以外の
場合でも、例えば渦電流式の場合に生じる。本発明のエ
ンコーダ付転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑み
て、転がり軸受ユニットの直径方向に関する寸法が小さ
い場合でも、上記回転速度検出装置による回転速度検出
の精度を向上させるべく発明したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のエンコーダ付転
がり軸受ユニットは何れも、前述した様にセンサと共に
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成する、従
来のエンコーダ付転がり軸受ユニットと同様に、内周面
に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周
面に内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪と、上記外
輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複
数個の転動体と、円筒部と円輪部とを備え、このうちの
円輪部の特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔に変
化させて被検知部とし、上記内輪の端部に上記円筒部を
外嵌する事によりこの内輪と同心に固定されたエンコー
ダとを備える。そして、このエンコーダの被検知部を、
回転しない部分に支持され、この被検知部の特性の変化
に対応して出力信号を変化させるセンサの検知部に対向
させた状態で使用される。

【００１１】特に、請求項１に記載したエンコーダ付転
がり軸受ユニットに於いては、上記エンコーダは支持環
とエンコーダ本体とから成る。このうちの支持環は、金
属板を折り曲げる事により造られて、円筒部と、重ね合
わせ部と、円輪部とを備える。このうちの重ね合わせ部
は、上記金属板の一部を上記円輪部の内周縁で１８０度
折り返し、この折り返した部分の両側で上記金属板を互
いに重ね合わせる事により構成したものであり、上記円
筒部は、上記重ね合わせ部の外周端縁を上記円輪部と反
対側に向け直角に折り曲げる事により形成したものであ
る。又、上記エンコーダ本体は、側面にＳ極とＮ極とを
交互に配置した永久磁石である。そして、上記円筒部を
内輪の端部に外嵌した状態で、上記円輪部の側面に添着
した上記エンコーダ本体の内径寄り部分と、上記内輪の
端部で上記円筒部を外嵌した部分とを、全周に亙り軸方
向に重畳させている。

【００１２】一方、請求項２に記載したエンコーダ付転
がり軸受ユニットに於いては、上記エンコーダは、金属
板を折り曲げる事により造られて、円筒部と、重ね合わ
せ部と、円輪部とを備える。このうちの重ね合わせ部
は、上記金属板の一部を上記円輪部の内周縁で１８０度
折り返し、この折り返した部分の両側で上記金属板を互
いに重ね合わせる事により構成したものであり、上記円
筒部は、上記重ね合わせ部の外周端縁を上記円輪部と反
対側に向け直角に折り曲げる事により形成したものであ
る。又、これら円輪部と重ね合わせ部との互いに整合す
る位置に多数の透孔を、円周方向に亙り等間隔位置に多
数形成している。そして、上記円筒部を内輪の端部に外
嵌した状態で、上記円輪部に形成した上記各透孔の内径
寄り部分と、上記内輪の端部で上記円筒部を外嵌した部
分とを、軸方向に重畳させている。

【００１３】

【作用】上述の様に構成する本発明のエンコーダ付回転
速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、車輪を懸架
装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回
転速度を検出する際の作用自体は、前述した従来構造の
場合と同様である。特に、本発明のエンコーダ付回転速
度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、転がり軸
受ユニットの直径方向に関する寸法が小さい場合でも、
回転速度検出装置による回転速度検出の精度が低下する
事を防止できる。即ち、本発明の場合、内輪の端部に支
持固定するエンコーダは、その径方向の一部を、この内
輪の一部の径方向の一部と、全周に亙り軸方向に重畳さ
せている。具体的には、上記エンコーダを構成する円輪
部の側面に添着したエンコーダ本体の内径寄り部分と内
輪の端部で円筒部を外嵌した部分とを（請求項１の場
合）、或は円輪部に形成した各透孔の内径寄り部分と内
輪の端部で円筒部を外嵌した部分とを（請求項２の場
合）、軸方向に重畳させている。従って、この様に重畳
させた分だけ、上記エンコーダの被検知部の直径方向に
関する幅寸法を大きくできる。この為、上記転がり軸受
ユニットの直径方向に関する寸法が小さい場合でも、上
記被検知部の特性が円周方向に関し変化する量を大きく
して、上記回転速度検出装置による回転速度検出の精度
を向上させる事ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
ではないが、回転速度検出装置による回転速度検出の精
度向上を図れる参考例の構造の第１例を示している。
尚、参考例及び本発明の特徴は、転がり軸受ユニットの
直径方向に関する寸法が小さい場合でも、回転速度検出
装置による回転速度検出の精度が低下しない様にすべ
く、この回転速度検出装置を構成するエンコーダ３の取
付部の構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及
び作用は、前述の図１０に示した従来構造と同様である
ので、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省
略若しくは簡略にし、以下、参考例或は本発明の特徴部
分並びに前述した従来構造と異なる部分を中心に説明す
る。尚、参考例及び本発明の実施の形態を表す図は、前
述の従来構造を表した図１０とは、車両の幅方向に関す
る内外方向が左右逆になっている。

【００１５】ハブ２ａと共に回転輪を構成する内輪７ａ
の内端部で、内輪軌道８から軸方向内方（図１〜２の右
方）に外れた部分には、小径の段部２１を、全周に亙り
上記内輪７ａと同心に、この内輪７ａの外周面よりも直
径方向内方に凹入する状態で形成している。そして、こ
の段部２１に、前述の図１０に示した従来構造に組み込
んだものと同様のエンコーダ３を外嵌固定している。即
ち、このエンコーダ３は、内周縁部に形成した円筒部１
５を上記段部２１の外周面に締り嵌めで外嵌する事で、
上記内輪７ａの内端部に固定している。又、この状態で
上記エンコーダ３を構成する円輪部１６（被検知部）の
内周寄り部分を、上記段部２１に進入させ（上記内輪７
ａの外周面よりも直径方向内方に位置させ）ている。

【００１６】又、静止輪である外輪１の内端（図１〜２
の右端）開口部は、カバー１８ａにより塞いでいる。こ
のカバー１８ａは、合成樹脂を射出成形して成る有底円
筒状の本体２２と、この本体２２の開口部に結合した嵌
合筒２３とから成る。この嵌合筒２３は、ステンレス鋼
板等の耐食性を有する金属板を塑性変形させて成るもの
で、断面Ｌ字形で全体を円環状とし、嵌合筒部２４と、
この嵌合筒部２４の基端縁（図１〜２の右端縁）から直
径方向内方に折れ曲がった内向鍔部２５とを備える。こ
の様な嵌合筒２３は、この内向鍔部２５を上記本体２２
の射出成形時にモールドする事により、この本体２２の
開口部に結合している。この様に構成するカバー１８ａ
は、上記嵌合筒２３の嵌合筒部２４を上記外輪１の内端
部に、締まり嵌めで外嵌固定する事により、この外輪１
の内端開口部を塞いでいる。

【００１７】又、上記カバー１８ａを構成する本体２２
の底板部２６の一部で、上記エンコーダ３を構成する円
輪部１６の内側面と対向する部分には、上記底板部２６
の内方に突出する円筒部２７を形成している。又、この
円筒部２７の内側には、この円筒部２７の内端面と上記
底板部２６の外側面とを連通させる挿入孔２８を、上記
外輪１の軸方向に形成している。そして、この挿入孔２
８内に、合成樹脂製のホルダ中にセンサを包埋したセン
サユニット２９の先端寄り部分を挿入している。上記セ
ンサの検知部は、このセンサユニット２９の先端面に配
置している。又、上記センサを含むセンサユニット２９
は、例えば軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁した永
久磁石と、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、
通過する磁束の量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為の波形整
形回路を組み込んだＩＣとを、上記合成樹脂製のホルダ
中に包埋して成る。又、上記ＩＣから整形された波形と
して出る出力信号を図示しない制御器に送る為のハーネ
ス３０の端部を、（コネクタ等を介する事なく）直接上
記センサユニット２９に接続している。尚、上記センサ
として、磁気検出素子に代えて、磁性材製のポールピー
スとコイルとを組み合わせたものを組み込み、ポールピ
ース内を流れる磁束量の変化に対応してこのコイルに電
圧を惹起させる、パッシブ型のものを利用する事もでき
る。

【００１８】又、上述の様にセンサユニット２９を上記
挿入孔２８に挿入した状態で、このセンサユニット２９
の先端面は、上記エンコーダ３の円輪部１６の内端面と
微小隙間を介して対向する。尚、上述の様なセンサユニ
ット２９を上記カバー１８ａに着脱する作業を容易且つ
迅速に行なえる様にすべく、本例の場合、上記円柱部２
７には、ステンレスのばね鋼等、弾性及び耐食性を有す
る線材を曲げ形成して成る１対の結合ばね３１を、これ
ら各結合ばね３１の基端部を上記円筒部２７の外周面に
枢支した状態で設けている。そして、これら各結合ばね
３１の先端部を、それぞれ上記センサユニット２９の内
端面に設けた１対の係合溝（図示せず）に対し係合・離
脱させる事により、上記センサユニット２９の着脱を行
なえる様にしている。但し、この部分は、本発明の要部
ではない為、詳しい説明は省略する。

【００１９】更に、図示の例の場合には、前記ハブ２ａ
の内端部に円筒部３２を形成し、この円筒部３２の先端
部で上記内輪７ａの内端面から突出した部分を直径方向
外方にかしめ広げる事により、かしめ部４７を形成して
いる。そして、このかしめ部４７により上記内輪７ａを
上記ハブ２ａの内端部に抑え付ける事で、この内輪７ａ
をハブ２ｂに対し結合固定している。この様な構造を採
用すれば、前述の図１０に示した従来構造の様に、ナッ
トにより内輪とハブとを結合固定する構造に比べて、部
品点数の削減と組立の手間の軽減とにより、コスト低減
を図れる。尚、上記円筒部３２の先端部を直径方向外方
にかしめ広げる際、上記内輪７ａの一部には直径方向外
方に向いた力が加わる。この力が大きい場合、前記内輪
軌道８の直径が変化し、転動体９、９に付与した予圧が
変化する事が考えられる。但し、本例の場合には、上記
かしめ広げに伴う力は、上記内輪７ａの内端部に形成し
た段部２１が受け、上記内輪軌道８部分にはこの力は殆
ど加わらない。従って、上記予圧が変化する事は殆どな
い。

【００２０】上述の様に構成する本例のエンコーダ付転
がり軸受ユニットにより、車輪を懸架装置に対して回転
自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する
際の作用自体は、前述した従来構造の場合と同様であ
る。特に、本例の場合には、転がり軸受ユニットの直径
方向に関する寸法が小さい場合でも、エンコーダ３とセ
ンサユニット２９とにより構成する回転速度検出装置に
よる回転速度検出の精度が低下する事を防止できる。即
ち、本例の場合、内輪７ａの内端部に支持固定したエン
コーダ３は、被検知部である円輪部１６の内周寄り部分
を、上記段部２１に進入させる事により、この内周寄り
部分を上記内輪７ａの外周寄り部分と全周に亙り軸方向
に重畳させている。従って、この様に重畳させた分だ
け、上記円輪部１６の直径方向に関する幅寸法を大きく
できる。この為、上記転がり軸受ユニットの直径方向に
関する寸法が小さい場合でも、上記円輪部１６の磁気特
性の円周方向に関する変化の量を大きくして、上記回転
速度検出装置による回転速度検出の精度を向上させる事
ができる。

【００２１】次に、図３は、請求項１に対応する、本発
明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、内
輪７ａの内端部に外嵌固定するエンコーダ３ａは、支持
環３３と、被検知部に相当するエンコーダ本体３４とを
組み合わせて成る。このうちの支持環３３は、軟鋼板等
の磁性金属板を曲げ形成する事により、断面Ｔ字形で全
体を円環状に形成したもので、請求項に記載した円筒部
である嵌合筒部３５と、重ね合わせ部３６と、円輪部３
７とを備える。このうちの重ね合わせ部３６は、上記金
属板の一部を上記円輪部３７の内周縁で１８０度折り返
し、この折り返した部分の両側で上記金属板を互いに重
ね合わせる事により構成している。又、上記嵌合筒部３
５は、上記重ね合わせ部３６の外周端縁を上記円輪部３
７と反対側に向け直角に折り曲げる事により形成してい
る。そして、このうちの円輪部３７の内側面（図３の右
側面）に、上記エンコーダ本体３４を添着している。

【００２２】このエンコーダ本体３４は、フェライトの
粉末を混入したゴム磁石等の永久磁石により全体を円輪
状に形成したもので、軸方向（図３の左右方向）に亙っ
て着磁している。着磁方向は、円周方向に関して交互
に、且つ等間隔で変化させている。従って、上記エンコ
ーダ本体３４の内側面には、Ｓ極とＮ極とが交互に、且
つ等間隔で配置されている。上述の様なエンコーダ３ａ
は、上記嵌合筒部３５を上記内輪７ａの中間部に設けた
肩部３８の外周面に締り嵌めにより外嵌すると共に、上
記重ね合わせ部３６の外側面（図３の左側面）を上記段
部２１の段差面に突き当てた状態で、上記内輪７ａの内
端部に支持固定している。この状態で、上記エンコーダ
本体３４は、内周寄り部分を上記段部２１に進入させる
事により、この内周寄り部分を上記内輪７ａの外周寄り
部分と全周に亙り軸方向に重畳させている。

【００２３】一方、上記外輪１の内端部には、鋼板、ス
テンレス鋼板等の金属板により形成した有底円筒状のカ
バー１８ｂを内嵌固定する事により、上記外輪１の内端
開口部を塞いでいる。そして、このカバー１８ｂの内側
に、ホール素子、磁気抵抗素子等、磁束の流れ方向に応
じて出力を変化させる磁気検出素子と、この磁気抵抗素
子の出力波形を整える為の波形整形回路を組み込んだＩ
Ｃとにより構成されるセンサ４ａを支持している。この
センサ４ａは、断面略矩形で円弧状に形成された合成樹
脂３９に包埋した状態で、上記カバー１８ｂに形成した
保持部４０に保持固定している。そして、この状態で上
記センサ４ａは、上記エンコーダ本体３４の周方向一部
と微小隙間を介して対向している。又、上記センサ４ａ
の信号を取り出す為のコネクタ４１は、上記カバー１８
ｂを構成する塞ぎ板部２０ａの片面（図３の右面）で、
上記保持部４０から外れた部分に突設している。本例の
場合、上記コネクタ４１をこの様に保持部４０から外れ
た位置に設ける事により、装置全体の軸方向寸法を小さ
くしている。

【００２４】上述の様に構成する本例のエンコーダ付転
がり軸受ユニットの場合も、エンコーダ３ａを構成する
エンコーダ本体３４の内周寄り部分と上記内輪７ａの外
周寄り部分とを軸方向に関して重畳させている分、この
エンコーダ本体３４の直径方向に関する幅寸法を大きく
できる。従って、上記転がり軸受ユニットの直径方向に
関する寸法が小さい場合でも、上記エンコーダ本体３４
の直径方向に関する幅寸法を大きくできる。この結果、
このエンコーダ本体３４の磁気特性の円周方向に関する
変化の量を大きくして、回転速度検出装置による回転速
度検出の精度を向上させる事ができる。その他の構成及
び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様であ
る。

【００２５】次に、図４は、請求項１に対応する、本発
明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、ハ
ブ２ａの内端部に外嵌固定する内輪７ｂの内半部には、
前述の図１０に示した従来構造の場合と同様、外周面を
単一円筒面とした肩部３８ａを形成している。そして、
この様な肩部３８ａの内端部に、上述の図３に示した第
１例に組み込んだものと同様のエンコーダ３ａを外嵌固
定している。即ち、このエンコーダ３ａは、嵌合筒部３
５を上記肩部３８ａの外周面に締り嵌めにより外嵌する
と共に、上記重ね合わせ部３６の外側面（図４の左側
面）を上記内輪７ｂの内端面に突き当てた状態で、上記
内輪７ｂの内端部に支持固定している。この状態で、上
記エンコーダ３ａを構成するエンコーダ本体３４（被検
知部）は、内周寄り部分を上記内輪７ｂの外周寄り部分
と全周に亙り軸方向に重畳させている。尚、上述の様に
エンコーダ３ａを上記内輪７ｂの内端部に支持固定した
状態で、このエンコーダ３ａは、外輪１の内端縁、或は
上記ハブ２ａの内端部に形成したかしめ部４７の内端縁
よりも内方には突出しない。

【００２６】一方、鋼板、ステンレス鋼板等の金属板に
より形成され、外輪１の内端部に固定した有底円筒状の
カバー１８ｃには、上記エンコーダ３ａと共に回転速度
検出装置を構成するセンサ（図示せず）を包埋支持した
合成樹脂３９ａを保持固定している。上記センサは、上
述した実施の形態の第１例に組み込んだセンサ４ａと同
様、ホール素子、磁気抵抗素子等、磁束の流れ方向に応
じて出力を変化させる磁気検出素子と、この磁気抵抗素
子の出力波形を整える為の波形整形回路を組み込んだＩ
Ｃとにより構成している。又、この状態で、上記センサ
の片面（検知部）は、上記エンコーダ本体３４の周方向
一部と微小隙間を介して対向している。尚、本例の場
合、上記センサの信号を取り出す為のコネクタ４１ａ
は、上記カバー１８ｃを構成する塞ぎ板部２０ｂに形成
した通孔５８から軸方向内方に突出した状態で設けてい
る。

【００２７】尚、本例の場合、上記内輪７ｂの内端部に
形成する肩部３８ａの軸方向寸法は、前述の図１０に示
した従来構造の場合よりも大きくしている。従って、本
例の場合、上記内輪７ｂをハブ２ａの内端部に抑え付け
るべく、このハブ２ａの内端部に設けた円筒部３２の先
端部を直径方向外方にかしめ広げる際には、このかしめ
広げに伴う直径方向外方に向いた力は、上記肩部３８ａ
の内端部が受ける。この為、上記内輪７ｂの中間部外周
面に形成した内輪軌道８部分には、上記かしめ広げに伴
う力は殆ど加わらない。従って、上記かしめ広げに伴い
上記内輪軌道８の直径が変化し、転動体９、９に付与し
た予圧が変化する事は殆どない。

【００２８】上述の様に構成する本例のエンコーダ付転
がり軸受ユニットの場合も、エンコーダ３ａを構成する
エンコーダ本体３４の内周寄り部分と上記内輪７ｂの外
周寄り部分とを軸方向に亙り重畳させている分、このエ
ンコーダ本体３４の直径方向に関する幅寸法を大きくで
きる。従って、上記転がり軸受ユニットの直径方向に関
する寸法が小さい場合でも、上記エンコーダ本体３４の
直径方向に関する幅寸法を大きくできる。この結果、こ
のエンコーダ本体３４の磁気特性の円周方向に関する変
化の量を大きくして、上記回転速度検出装置による回転
速度検出の精度を向上させる事ができる。

【００２９】尚、上記内輪７ｂの内端部に支持固定する
エンコーダとしては、上述の様なエンコーダ３ａの他、
請求項２に記載した構造のものを採用する事もできる。
即ち、例えば図５に示す様に、円輪部３７と重ね合わせ
部３６との互いに整合する位置で、これら円輪部３７及
び重ね合わせ部３６の円周方向に亙る等間隔位置に、多
数の透孔５９を形成したものを使用する。但し、この様
なエンコーダを使用する場合、このエンコーダと共に回
転速度検出装置を構成するセンサとしては、前述の従来
構造に使用したセンサ４、或は参考例の第１例に使用し
たセンサユニット２９と同様の構造のものを使用する。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第２例
の場合と同様である。

【００３０】尚、図示は省略するが、上述の実施の形態
の第２例の構造は、内輪７ｂが静止輪で、外輪１が回転
輪であるエンコーダ付転がり軸受ユニットに就いても採
用できる。この場合には、上記外輪１の内端部に、上述
のエンコーダ３ａと直径方向の内外を逆に構成したエン
コーダを、このエンコーダを構成するエンコーダ本体
（被検知部）の外周寄り部分を、上記外輪１の内端部内
周寄り部分と全周に亙り軸方向に重畳させた状態で支持
固定する。

【００３１】次に、図６は、請求項１に対応する、本発
明の実施の形態の第３例を示している。前述した参考例
の第１例、上述した実施の形態の第１〜２例が何れも、
自動車の従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車及びＲＲ車の前
輪）を懸架装置に支持する為のエンコーダ付転がり軸受
ユニットに本発明を適用していたのに対し、本例は、自
動車の駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＲＲ車の後
輪、４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に支持する為のエンコ
ーダ付転がり軸受ユニットに本発明を適用している。こ
の為に、本例のエンコーダ付転がり軸受ユニットの場合
には、ハブ２ｂを円筒状に形成すると共に、このハブ２
ｂの内周面に雌スプライン部４２を形成している。そし
て、この雌スプライン部４２に、外周面に雄スプライン
部を形成した駆動軸４３を挿入している。そして、上記
ハブ２ｂを、この駆動軸４３の先端部に螺合したナット
４４とこの駆動軸４３の基端部に形成した段部４５との
間部分に挟持した状態で、上記ナット４４を緊締する事
により、上記ハブ２ｂと上記駆動軸４３とを結合してい
る。

【００３２】尚、上記ハブ２ｂと駆動軸４３とを結合す
べく、この駆動軸４３をハブ２ｂの内側に挿通する際
に、上記ハブ２ｂの内端部内周面と上記駆動軸４３の内
端部外周面とが干渉しない様にする為、これら両周面同
士の間には全周に亙り隙間を形成している。又、上述の
様に上記ハブ２ｂと駆動軸４３とを結合する際、上記段
部４５の段差面４６と当接する部分である、かしめ部４
７の内端面には、上記ナット４４の緊締に基づいて大き
な面圧が作用する。この様に大きな面圧が発生した場合
には、上記かしめ部４７が塑性変形し、上記ハブ２ｂの
先端部に螺合したナット４４が緩む可能性がある。

【００３３】この為、本例の場合には、上記かしめ部４
７の内端面に、上記段差面４６と面接触自在で、且つ上
記内輪７ａの内端面に形成した平坦面４８と平行な平坦
面４９を設ける事により、上記かしめ部４７の内端面に
加わる面圧を小さくしている。更に、この様な平坦面４
９の少なくとも一部分（外周寄り部分）を、上記内輪７
ａの内周面（内輪７ａの内端開口部に面取が存在する場
合には、更にこの面取）よりも直径方向外方に位置させ
る事により、上記ハブ２ｂの内端部に形成したかしめ部
４７に、このかしめ部４７を緩める方向の曲げ応力が発
生する事を防止している。即ち、上記ナット４４の緊締
に基づいて上記かしめ部４７に加えられる軸方向荷重に
より、上記かしめ部４７の外周寄り部分で上記平坦面４
９を形成した部分を、上記内輪７ａの平坦面４８と上記
段差面４６との間で軸方向に挟持する。そして、上記か
しめ部４７に上記曲げ応力が発生する事を防止し、この
かしめ部４７に圧縮応力のみが付加される様にしてい
る。

【００３４】又、本例の場合、転がり軸受ユニットを構
成する外輪１の内端部内周面で、上記内輪７ａの内端部
に外嵌固定したエンコーダ３ａの直径方向外方位置に、
シールリング５０を内嵌している。このシールリング５
０は、芯金５１とシールリップ５２とを組み合わせて成
る。このうちの芯金５１は、鋼板等の金属板を断面Ｌ字
形で全体を円環状に形成したもので、上記外輪１の内端
部に内嵌固定する円筒部５３と、この円筒部５３の端縁
部から直径方向内方に折れ曲がった円輪部５４とから成
る。又、上記シールリップ５２は、ゴムの如きエラスト
マー等の弾性材により全体を円環状に形成しており、上
記円輪部５４の内周縁部に全周に亙って添着している。
そして、このシールリップ５２の先端縁を、上記エンコ
ーダ３ａの支持環３３を構成する嵌合筒部３５の外周面
及び円輪部３７の外側面に全周に亙って摺接させる事に
より、転動体９、９を設置した空間の内端開口部を塞い
でいる。

【００３５】又、本例の場合、前述した実施の形態の第
１例に組み込んだセンサ４ａと同様に構成され、上記エ
ンコーダ３ａと共に回転速度検出装置を構成するセンサ
４ｂを包埋支持したホルダ５７を、回転しない部分であ
る、懸架装置を構成するナックル（図示せず）に、ボル
ト締め等により支持固定している。そして、この状態
で、検知部であり、上記センサ４ｂを包埋した位置に整
合する、上記ホルダ５７の先端部（図６の下端部）外側
面を、上記エンコーダ３ａを構成するエンコーダ本体３
４（被検知部）の内側面の一部に微小隙間を介して対向
させている。

【００３６】上述の様に構成される本例のエンコーダ付
転がり軸受ユニットは、外輪１に設けた取付部１２によ
り懸架装置に固定する。そして、自動車の走行時には、
前記駆動軸４３の基端部（図６の右端部）に連結した等
速ジョイント５５を介してこの駆動軸４３を回転駆動
し、この回転駆動力により前記ハブ２ｂのフランジ１１
に固定した車輪を回転させる。転がり軸受ユニットとし
て、この様な駆動輪側の転がり軸受ユニットを採用し、
それに合わせて各部の構造を変えた以外の構成及び作用
は、前述した実施の形態の第１例の場合とほぼ同様であ
る。

【００３７】尚、前述した参考例の第１例、実施の形態
の第１例及び上述した第３例では、何れもエンコーダの
被検知部を配置する部分である、外輪１の内端部内周面
と内輪７ａの内端部外周面との間部分の幅を広くすべ
く、上記内輪７ａの内端部に小径の段部２１を設けてい
る。但し、上記間部分の幅を広くする為には、図７に示
した参考例の第２例の様に、内輪７ａの内端部の段部を
省略する代わりに、外輪１の内端部にこの外輪１の内周
面から直径方向外方に凹入する状態で段部５６を設けて
も良い。この場合、エンコーダ３は、被検知部である円
輪部１６の外周寄り部分を、上記段部５６に進入させる
事により、この外周寄り部分を上記外輪１の内周寄り部
分と全周に亙り軸方向に重畳させた状態で、上記内輪７
ａの内端部に外嵌固定する。

【００３８】更に、前述した参考例の第１例及び上述し
た第２例、実施の形態の第１、３例の場合とは反対に、
内輪７ａが静止輪で、外輪１が回転輪であるエンコーダ
付転がり軸受ユニットに本発明を採用する場合には、図
８に示した参考例の第３例の様に、上記外輪１の内端部
に形成した段部５６に、上述のエンコーダ３と直径方向
の内外を逆に構成したエンコーダ３ｂを、このエンコー
ダ３ｂの外周縁部に形成した円筒部１５ａを内嵌する事
により固定し、この円筒部１５ａと共にエンコーダ３ｂ
を構成する円輪部１６ａ（被検知部）の外周寄り部分
を、上記段部５６に進入させる事もできる。この場合に
は、上記円輪部１６ａの外周寄り部分が、上記外輪１の
内周寄り部分と全周に亙り軸方向に重畳する。又は、図
９に示した参考例の第４例の様に、エンコーダ３ｂの外
周縁部に形成した円筒部１５ａを外輪１の内端部に内嵌
し、この円筒部１５ａと共にエンコーダ３ｂを構成する
円輪部１６ａの内周寄り部分を、上記内輪７ａの内端部
に形成した段部２１に進入させる事もできる。この場合
には、上記円輪部１６ａの内周寄り部分は、上記内輪７
ａの外周寄り部分と全周に亙り軸方向に重畳する。

【００３９】更に、図示は省略するが、前述した参考例
の第１例、実施の形態の第１例及び上述した参考例の第
２〜４例の場合には、内輪７ａの内端部と外輪１の内端
部との双方に、段部２１、５６を設ける事もできる。こ
の様に段部２１、５６を双方に設けた場合には、エンコ
ーダの被検知部を配置する部分である、外輪１の内端部
内周面と内輪７ａの内端部外周面との間部分の幅寸法を
より大きくする事ができて、回転速度検出装置による回
転速度検出の精度をより一層向上させる事ができる。
又、本発明は、磁気検知式の回転速度検出装置を組み込
んだ構造に限らず、渦電流式の回転速度検出装置を組み
込んだ構造でも実施できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明のエンコーダ付転がり軸受ユニッ
トは、以上の様に構成され作用する為、転がり軸受ユニ
ットの直径方向に関する寸法が小さい場合でも、エンコ
ーダの被検知部の円周方向に亙る特性の変化を大きくし
て、回転速度検出装置による回転速度検出の精度を向上
させる事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例の第１例を示す断面図。

【図２】図１の右部拡大図。

【図３】本発明の実施の形態の第１例を示す、図２と同
様の図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同
様の図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例に使用するエンコ
ーダの別例を示す部分断面図。

【図６】同第３例を示す半部断面図。

【図７】参考例の第２例を示す部分断面図。

【図８】同第３例を示す部分断面図。

【図９】同第４例を示す部分断面図。

【図１０】従来構造の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１外輪２、２ａハブ３、３ａ、３ｂエンコーダ４、４ａ、４ｂセンサ５外輪軌道６ナット７、７ａ、７ｃ内輪８内輪軌道９転動体１０保持器１１フランジ１２取付部１３シールリング１４検知部１５、１５ａ円筒部１６、１６ａ円輪部１７透孔１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃカバー１９嵌合筒部２０、２０ａ、２０ｂ塞ぎ板部２１段部２２本体２３嵌合筒２４嵌合筒部２５内向鍔部２６底板部２７円筒部２８挿入孔２９センサユニット３０ハーネス３１結合ばね３２円筒部３３支持環３４エンコーダ本体３５嵌合筒部３６重ね合わせ部３７円輪部３８、３８ａ肩部３９、３９ａ合成樹脂４０保持部４１、４１ａコネクタ４２雌スプライン部４３駆動軸４４ナット４５段部４６段差面４７かしめ部４８平坦面４９平坦面５０シールリング５１芯金５２シールリップ５３円筒部５４円輪部５５等速ジョイント５６段部５７ホルダ５８通孔５９透孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０１Ｐ 3/488 Ｇ０１Ｐ 3/488 Ｆ (56)参考文献特開平６−324061（ＪＰ，Ａ) 特開平５−26233（ＪＰ，Ａ) 特開平９−21821（ＪＰ，Ａ) 特開平７−159428（ＪＰ，Ａ) 特開平１−175502（ＪＰ，Ａ) 実開平７−31539（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−128856（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16C 19/00 - 19/56 F16C 33/30 - 33/66 F16C 41/00 G01D 5/245 G01P 1/02 G01P 3/488 B60B 35/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回
転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回
転する内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転
動自在に設けられた複数個の転動体と、円筒部と円輪部
とを備え、このうちの円輪部の特性を円周方向に関して
交互に且つ等間隔に変化させて被検知部とし、上記内輪
の端部に上記円筒部を外嵌する事によりこの内輪と同心
に固定されたエンコーダとを備え、このエンコーダの被
検知部を、回転しない部分に支持され、この被検知部の
特性の変化に対応して出力信号を変化させるセンサの検
知部に対向させた状態で使用されるエンコーダ付転がり
軸受ユニットに於いて、上記エンコーダは支持環とエン
コーダ本体とから成るものであり、このうちの支持環
は、金属板を折り曲げる事により造られて、円筒部と、
重ね合わせ部と、円輪部とを備えたものであり、このう
ちの重ね合わせ部は、上記金属板の一部を上記円輪部の
内周縁で１８０度折り返し、この折り返した部分の両側
で上記金属板を互いに重ね合わせる事により構成したも
のであり、上記円筒部は、上記重ね合わせ部の外周端縁
を上記円輪部と反対側に向け直角に折り曲げる事により
形成したものであり、上記エンコーダ本体は、側面にＳ
極とＮ極とを交互に配置した永久磁石であり、上記円筒
部を内輪の端部に外嵌した状態で、上記円輪部の側面に
添着した上記エンコーダ本体の内径寄り部分と、上記内
輪の端部で上記円筒部を外嵌した部分とを、全周に亙り
軸方向に重畳させている事を特徴とするエンコーダ付転
がり軸受ユニット。
【請求項２】内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回
転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回
転する内輪と、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転
動自在に設けられた複数個の転動体と、円筒部と円輪部
とを備え、このうちの円輪部の特性を円周方向に関して
交互に且つ等間隔に変化させて被検知部とし、上記内輪
の端部に上記円筒部を外嵌する事によりこの内輪と同心
に固定されたエンコーダとを備え、このエンコーダの被
検知部を、回転しない部分に支持され、この被検知部の
特性の変化に対応して出力信号を変化させるセンサの検
知部に対向させた状態で使用されるエンコーダ付転がり
軸受ユニットに於いて、上記エンコーダは、金属板を折
り曲げる事により造られて、円筒部と、重ね合わせ部
と、円輪部とを備えたものであり、このうちの重ね合わ
せ部は、上記金属板の一部を上記円輪部の内周縁で１８
０度折り返し、この折り返した部分の両側で上記金属板
を互いに重ね合わせる事により構成したものであり、上
記円筒部は、上記重ね合わせ部の外周端縁を上記円輪部
と反対側に向け直角に折り曲げる事により形成したもの
であり、これら円輪部と重ね合わせ部との互いに整合す
る位置に多数の透孔を、円周方向に亙り等間隔位置に多
数形成しており、上記円筒部を内輪の端部に外嵌した状
態で、上記円輪部に形成した上記各透孔の内径寄り部分
と、上記内輪の端部で上記円筒部を外嵌した部分とを、
軸方向に重畳させている事を特徴とするエンコーダ付転
がり軸受ユニット。