JP3675006B2 - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係る回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に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と共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、或はトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御すべく、この車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして、従来から種々の構造のものが知られている。この様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込まれる回転速度検出装置は何れも、車輪と共に回転する、被検出素子であるトーンホイールと、このトーンホイールの回転速度に比例した周波数で変化する出力信号を出すセンサとを備える。例えば発明協会公開技報９４−１６０５１には、図３〜４に示す様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが記載されている。
【０００３】
ハブ１の外端部（外とは車両への組み付け状態で車両の幅方向外となる側を言い、各図の左）外周面（回転周面）には、車輪を固定する為のフランジ部２を形成し、中間部外周面には、回転軌道面である内輪軌道３ａと段部４とを形成している。又、このハブ１の外周面には、その外周面（回転周面）にやはり回転軌道面である内輪軌道３ｂを形成し、上記ハブ１と共に回転輪を構成する内輪５を、その外端面を上記段部４に突き当てた状態で外嵌支持している。尚、上記内輪軌道３ａは、ハブ１の外周面に直接形成する代りに、ハブ１とは別体の内輪（図示せず）に形成し、この内輪と上記内輪５とを、ハブ１に外嵌固定する場合もある。
【０００４】
又、ハブ１の内端寄り部分（内とは、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右）には雄ねじ部６を形成している。そして、この雄ねじ部６に螺合し更に緊締したナット７により、上記内輪５をハブ１の外周面の所定部分に固定して、上記回転輪を構成している。ハブ１の周囲に配置された、固定輪である外輪８の中間部外周面には、この外輪８を懸架装置に固定する為の取付部９を設けている。又、固定周面である、この外輪８の内周面には、それぞれが上記各内輪軌道３ａ、３ｂに対向する、固定軌道面である外輪軌道１０ａ、１０ｂを形成している。そして、これら各内輪軌道３ａ、３ｂと外輪軌道１０ａ、１０ｂとの間に、それぞれ複数ずつの転動体１１、１１を設けて、上記外輪８の内側でのハブ１の回転を自在としている。尚、図示の例では、転動体１１、１１として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。又、上記外輪８の外端部内周面と、ハブ１の外周面との間には、シールリング１２を装着して、外輪８の内周面と上記ハブ１の外周面との間に存在し、上記複数の転動体１１、１１を設けた空間の外端開口部を塞いでいる。
【０００５】
上記内輪５の内端部で上記内輪軌道３ｂから外れた部分には、トーンホイール１３の基端部（図３〜４の左端部）を外嵌固定している。このトーンホイール１３は、鋼板等の磁性金属板により全体を円環状（短円筒状）に形成されている。このトーンホイール１３は、互いに同心に形成された小径部１４と大径部１５とを、段部１６により連続させて成る。この様なトーンホイール１３は、上記大径部１５を内輪５の端部外周面に外嵌し、上記段部１６をこの内輪５の端縁部に当接させた状態で、この内輪５に支持固定している。従って上記小径部１４は、上記内輪５と同心に支持される。そして、この小径部１４に複数の透孔１７を、円周方向に亙り等間隔に形成して、円周方向に亙る磁気特性を交互に且つ等間隔に変化させている。各透孔１７は同形状で、軸方向（図３〜４の左右方向）に長い矩形としている。
【０００６】
外輪８の内端開口部は、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板等の金属板を絞り加工する等により有底円筒状に造られた、カバー１８で塞いでいる。このカバー１８を構成する円筒部１９の内周側に、円環状のセンサ２０を包埋した、やはり円環状の合成樹脂２１を保持固定している。このセンサ２０は、永久磁石２２と、鋼板等の磁性材により造られたステータ２３と、コイル２４とを備えており、これら各部材２２、２３、２４を上記合成樹脂２１中に包埋する事で、全体を円環状に構成している。
【０００７】
上記センサ２０の構成各部材のうちの永久磁石２２は、全体を円環状（円輪状）に形成されて、直径方向に亙り着磁されている。そして、この永久磁石２２の内周面を、上記トーンホイール１３を構成する小径部１４の基端部で、上記透孔１７を形成していない部分の外周面に、微小隙間２５を介して対向させている。又、上記ステータ２３は、断面が略Ｊ字形で全体を円環状に造られている。そして、このステータ２３を構成する外径側円筒部２６の端部内周面と上記永久磁石２２の外周面とを、近接若しくは当接させている。又、上記ステータ２３を構成する内径側円筒部２７の内周面を、上記トーンホイール１３の一部で、上記複数の透孔１７を形成した部分に対向させている。更に、上記内径側円筒部２７には複数の切り欠き２８を、この内径側円筒部２７の円周方向に亙って、前記透孔１７と等ピッチ（中心角ピッチ）で形成している。従って、上記内径側円筒部２７部分は、櫛歯状に形成されている。
【０００８】
更に、上記コイル２４は、非磁性材製のボビン２９に導線を巻回する事により円環状に形成され、上記ステータ２３を構成する外径側円筒部２６の内周側部分に配置されている。このコイル２４に惹起される起電力は、カバー１８の外面に突設した、信号取り出し手段であるコネクタ３０から取り出す。
【０００９】
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使用時、ハブ１と共にトーンホイール１３が回転すると、このトーンホイール１３と対向するステータ２３内の磁束密度が変化し、上記コイル２４に惹起される電圧が、上記ハブ１の回転速度に比例した周波数で変化する。ステータ２３を流れる磁束の密度変化に対応して上記コイル２４に惹起される電圧が変化する原理は、従来から広く知られた回転速度検出用センサの場合と同じである。又、トーンホイール１３の回転に応じてステータ２３に流れる磁束の密度が変化する理由は、次の通りである。
【００１０】
上記トーンホイール１３に設けた複数の透孔１７と、ステータ２３に設けた切り欠き２８とは、互いのピッチが等しい為、トーンホイール１３の回転に伴って全周に亙り同時に対向する瞬間がある。そして、これら各透孔１７と各切り欠き２８とが互いに対向した瞬間には、隣り合う透孔１７同士の間に存在する磁性体である柱部と、やはり隣り合う切り欠き２８同士の間に存在する磁性体である舌片とが、前記微小隙間２５を介して互いに対向する。この様にそれぞれが磁性体である柱部と舌片とが互いに対向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２３との間に、高密度の磁束が流れる。
【００１１】
これに対して、上記透孔１７と切り欠き２８との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１３とステータ２３との間で流れる磁束の密度が低くなる。即ち、この状態では、トーンホイール１３に設けた透孔１７が上記舌片に対向すると同時に、ステータ２３に設けた切り欠き２８が上記柱部に対向する。この様に柱部が切り欠き２８に、舌片が透孔１７に、それぞれ対向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２３との間に比較的大きな空隙が、全周に亙って存在する。そして、この状態では、これら両部材１３、２３の間に流れる磁束の密度が低くなる。この結果、前記コイル２４に惹起される電圧が、前記ハブ１の回転速度に比例して変化する。前記センサ２０は上述の様に作用する事により、コイル２４に惹起される出力電圧を、ハブ１の回転速度に比例した周波数で変化させる。
【００１２】
更に、欧州特許公開ＥＰ ０ ５５７ ９３１ Ａ１には、図５に示す様に、外輪８の内端開口部を塞ぐカバー１８ａを合成樹脂製とし、このカバー１８ａを構成する合成樹脂内にセンサ２０ａを包埋した構造が記載されている。上記カバー１８ａの開口端部外周面には、鋼板等、十分な剛性を有する金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られたスリーブ３１を固定している。このスリーブ３１は、上記カバー１８ａを射出成形する際にキャビティ内にセットしておく事により、上記合成樹脂中にモールドする。
【００１３】
上述の様なカバー１８ａは、上記スリーブ３１を、固定輪である外輪８の内端開口部に内嵌する事により、この外輪８に固定される。この様な合成樹脂製のカバー１８ａを組み込んだ構造の場合には、前述の図３〜４に示した構造に比べて構成部材の点数を少なくできて、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットのコスト低減を図れる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、次に述べる様な解決すべき点がある。先ず、図３〜４に示した従来の第１例の構造の場合には、センサ２０を包埋した合成樹脂２１とコネクタ３０を構成する合成樹脂とが金属板製のカバー１８を挟んで配置されている為、製造作業が面倒でコストが嵩む。即ち、図３〜４に示した様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを造る場合には、先ず合成樹脂２１中にセンサ２０を包埋した後、この合成樹脂２１をカバー１８に内嵌し、次いでこのカバー１８を成形型内にセットした状態で、上記コネクタ３０を射出成形する。この為、射出成型工程が２回必要になり（或は別々に射出成形された合成樹脂２１とコネクタ３０とを接着する工程が必要になり）、製作費が嵩む。
【００１５】
又、図５に示した従来の第２例の構造の場合には、専用のプレス機がないと組み立てる事が難しい。この為、専用のプレス機を備えていない整備工場で、カバー１８ａに装着されたセンサ２０ａの交換を行なえず、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを設置した部分の点検、修理に要するコストが嵩む。
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、これらの不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、前述の図５に示した従来の第２例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、固定周面に固定軌道面を有する固定輪と、上記固定周面と対向する回転周面に回転軌道面を有する回転輪と、上記固定軌道面と回転軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記回転輪にこの回転輪と同心に固定された、円周方向に亙る特性を交互に且つ等間隔に変化させた被検出素子と、上記固定輪の開口端部に嵌合固定された合成樹脂製のカバーと、このカバーの一部に保持されて上記被検出素子と対向し、この被検出素子の回転速度を検出するセンサと、このセンサの検出信号を取り出す信号取り出し手段とを備える。尚、この信号取り出し手段は、上記カバーの一部にコネクタを設けたり、或は先端にコネクタを設けたハーネスを、上記カバーの一部から取り出す事で構成する。
【００１７】
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記構成要素に加えて、固定輪に嵌合固定される固定環と、カバーに設けられた係合筒部とを備える。このうちの固定環は、ステンレスのばね鋼等、弾性を有する金属板により全体を円環状に造られて、上記固定周面の開口端部に嵌合固定自在な固定筒部と、この固定筒部から連続して設けられて上記固定輪の端部開口から軸方向に突出する突出部とを備える。そして、この突出部の軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮自在としている。
【００１８】
又、上記係合筒部は、上記カバーの一部に設けられて、上記固定筒部に嵌合自在である。この係合筒部の基端部で上記固定環に対向する対向周面には第一の突部を、又、この対向周面の一部でこの第一の突部から軸方向に離隔した位置には第二の突部を、それぞれこの対向周面から突出する状態で形成している。
【００１９】
そして、上記固定環を軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮した状態で上記第一の突部と第二の突部との間に押し込み、この第一の突部と上記突出部の先端部とを、上記第二の突部と上記固定筒部の端縁とを、それぞれ弾性的に突き当てる事により、上記カバーを上記固定輪に、上記固定環を介して結合固定している。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成される本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが、車輪を懸架装置に回転自在に支持したり、或は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、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、固定輪に対してカバーを、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定できる。
【００２１】
即ち、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成すべく、固定輪にカバーを結合固定する場合には、先ず、固定環の固定筒部を固定輪の開口端部に嵌合固定する。嵌合固定作業は、弾性金属板製の固定環を直接押圧する事により行なう。従って、嵌合強度を確保すべく、締め代を大きくした場合でも、合成樹脂製のカバーには何らの損傷も発生しない。そして、上記固定環を固定輪に嵌合固定した後、上記固定筒部にカバーの係合筒部を嵌合させる。この嵌合作業の際、第一の突部により上記固定環の突出部を軸方向に押圧して、この突出部を軸方向に亙って弾性的に圧縮する。この状態で、上記固定環が第一の突部と第二の突部との間に押し込まれ、この第一の突部と上記突出部の先端部とが、上記第二の突部と上記固定筒部の端縁とが、それぞれ弾性的に突き当たり、上記固定環にカバーが結合固定される。この結果、このカバーが上記固定輪に、上記固定環を介して結合固定される。この状態で、固定環は固定輪に対して大きな締め代を持って十分に強く固定され、カバーは固定環の弾性によりこの固定環に対してがたつきなく固定される。従って、上記カバーは上記固定輪に、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定される。
【００２２】
【実施例】
図１は本発明の第一実施例を示している。尚、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの特徴は、回転速度検出装置を構成するセンサ２０ｂを支持するカバー１８ｂを、転がり軸受ユニットを構成する外輪８に結合固定する部分の構造にある。転がり軸受ユニット部分の構造に就いては、前述の図３に示した従来構造の第１例と同様である。この為、転がり軸受ユニット部分に就いては、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２３】
外輪８の開口端部（図１の右端部）には合成樹脂製のカバー１８ｂを、固定環３２を介して被着する事により、この外輪８の内端開口部を塞いでいる。上記固定環３２は、ステンレスのばね鋼等、弾性を有する金属板を折り曲げ形成する事により、全体を円環状に造られている。即ち、この固定環３２は、固定周面である外輪８の内周面の内端開口部に内嵌固定自在な固定筒部３３と、この固定筒部３３から連続して設けられ、上記外輪８の内端開口から軸方向（図１の左右方向）内方に突出する突出部３４とを備える。この突出部３４は、直径方向内方が開口したコ字形の断面形状を有する。従ってこの突出部３４は、軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮自在である。即ち、この突出部３４は、軸方向に離隔して配置された１対の円輪部３５、３６とこれら両円輪部３５、３６の外周縁同士を連続させる円筒部３７とから成る。このうち、内方に位置する円輪部３５の内周縁は、外方に位置する円輪部３６の内周縁よりも直径方向外方に位置する。
【００２４】
一方、上記カバー１８ｂの外側面側には上記センサ２０ｂを包埋している。円環状に形成された、このセンサ２０ｂは、上記カバー１８ｂの外側面から外方に突出している。又、上記カバー１８ｂの内側面には、上記センサ２０ｂの検出信号を取り出す為のコネクタ３０を、このカバー１８ｂと一体に形成している。この様なカバー１８ｂの外側面で、外周縁よりも少し直径方向内方に寄った部分には、外方に突出した係合筒部３８を、全周に亙り形成している。更に、この係合筒部３８よりも更に直径方向内方に寄った部分には、やはり外方に突出する凸部３９を、上記係合筒部３８と同心に、且つ全周に亙り形成している。上記センサ２０ｂは、この凸部３９に包埋している。
【００２５】
又、上記カバー１８ｂの外周縁部は上記係合筒部３８の外周面（固定環３２に対向する対向周面）よりも直径方向外方に突出させて、外向フランジ状の第一の突部４０としている。又、上記係合筒部３８の外周面中間部には、この外周面から直径方向外方に突出する第二の突部４１を、全周に亙って、或は円周方向に亙り間欠的に形成している。この第二の突部４１は、上記係合筒部３８の先端寄り（図１の左端寄り）に位置する外側面を傾斜面４２とし、基端寄り（図１の右端寄り）に位置する内側面を、上記外周面に対して直交する直交面４３としている。
【００２６】
又、上記係合筒部３８の先端部外周面には係止凹溝４７を、全周に亙り形成している。そして、この係止凹溝４７に係止したＯリング４８の外周縁を、上記外輪８の内周面に全周に亙り当接させている。更に、図示の実施例の場合には、上記外輪８の内周面の内端部に、他の部分よりも内径が大きい段部４９を形成している。この段部４９の軸方向寸法は、前記固定環３２を構成する固定筒部３３の軸方向寸法よりも大きくしている。従って、上記固定環３２の固定筒部３３を上記外輪８に内嵌固定した状態では、この固定筒部３３の端縁と段部４９の基端部（図１の左端部）との間に係合凹溝５０が、全周に亙って形成される。
【００２７】
上述の様に構成される本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、固定輪に対してカバーを、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定できる。即ち、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成すべく、固定輪である外輪８にカバー１８ｂを結合固定する場合には、先ず、固定環３２の固定筒部３３を上記外輪８の内端開口部に内嵌固定する。内嵌固定作業は、弾性金属板製の固定環３２を直接押圧する事により行なう。即ち、前記突出部３４を構成する１対の円輪部３５、３６のうち、外方の円輪部３６の内径寄り部分で、内方の円輪部３５の内周縁よりも直径方向内方に突出した部分の内側面に、押し込み治具の端面を突き当てて、上記固定環３２を構成する固定筒部３３を上記外輪８の内端部に内嵌固定する。この内嵌固定作業を円滑に行なえる様にすべく、上記外輪８の内端開口部内周縁には面取りを施してある。従って、嵌合強度を確保すべく、上記外輪８に対する固定筒部３３の締め代を十分に大きくできる。そして、大きくした場合でも、後から上記固定環３２に結合固定する合成樹脂製のカバー１８ｂに何らの損傷を発生する事はない。
【００２８】
上述の様にして上記固定環３２を外輪８に嵌合固定した後、上記固定筒部３３にカバー１８ｂの係合筒部３８を内嵌する。先ず、この係合筒部３８の先端部を上記固定筒部３３の内側に挿入する。この挿入作業により、内輪５に外嵌固定したトーンホイール１３ａと、上記カバー１８ｂに支持したセンサ２０ｂとの心合わせが図られる。これら両部材１３ａ、２０ｂ同士の心合わせが図られた状態から、更に上記係合筒部３８を固定筒部３３に押し込むと、前記傾斜面４２と固定環３２との係合に基づき、前記第二の突部４１（及び係合筒部３８）が直径方向内方に弾性変形しつつ、この第二の突部４１が上記固定筒部３３の内側を通過する。そして、通過後は上記第二の突部４１（及び係合筒部３８）が弾性的に復元する事によりこの第二の突部４１が、前記係合凹溝５０の内側に進入する。又、この様に第二の突部４１が係合凹溝５０の内側に進入する状態では、前記第一の突部４０が上記突出部３４を軸方向に押圧して、この突出部３４を軸方向に亙って弾性的に圧縮する。
【００２９】
従って、上記第二の突部４１が上記係合凹溝５０の内側に進入した状態で上記カバー１８ｂを外輪８に向け押圧している力を解除すると、上記固定環３２が上記第一の突部４０と第二の突部４１との間で突っ張る。即ち、第二の突部４１と上記固定筒部３３の先端縁とが、上記第一の突部４０と上記突出部３４の円輪部３５とが、それぞれ弾性的に突き当たる。この結果、上記固定環３２にカバー１８ｂが結合固定され、このカバー１８ｂが上記外輪８に、上記固定環３２を介して結合固定される。この状態で、固定環３２は外輪８に対して大きな締め代を持って十分に強く固定され、カバー１８ｂは固定環３２を構成する突出部３４の弾性により、この固定環３２に対してがたつきなく固定される。従って、上記カバー１８ｂは上記外輪８に、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定される。又、この状態では、前記Ｏリング４８が係合筒部３８の先端部外周面と外輪８の内周面との間をシールして、外部に存在する塵芥や雨水等の異物が外輪８内に入り込む事を防止する。
【００３０】
尚、固定筒部３３と外輪８との嵌合強度を確保できる材料を使用すると上記突出部３４の弾性が大きくなり過ぎる様な場合には、この突出部３４に１乃至複数の切り欠きを形成して、この突出部３４の弾性を調節する事もできる。例えば、この突出部３４の先端部を構成する円輪部３５及び円筒部３７を櫛歯状に形成すれば、上記嵌合強度を確保すべく、大きな弾性を有する板材を使用しても、上記突出部３４の弾性を、合成樹脂製のカバー１８ｂを傷めない程度に低くできる。或は、上記突出部３４の外周部分に、軸方向に長いスリット状の透孔を複数形成する事によっても、同様の目的を達成できる。
【００３１】
又、図示の実施例の場合には、センサ２０ｂとトーンホイール１３ａとの対向面同士の相対速度を大きくすると共に、これら両部材２０ｂ、１３ａ同士の間の磁気抵抗を２個所で同時に変化させる事により、このセンサ２０ｂの出力変化を大きくしている。このセンサ２０ｂは、軸方向（図１の左右方向）に着磁した円環状の永久磁石２２ａを含んで構成される。この永久磁石２２ａの軸方向外端面（図１の左端面）には第一のステータ４４の基端部を当接させ、この第一のステータ４４の先端部外周面を、上記トーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの中間部内周面に、微小隙間を介して対向させている。又、上記永久磁石２２ａの軸方向内端面（図１の右端面）に、第二のステータ４５の基端部を当接させ、この第二のステータ４５の先端部外周面を上記大径部１５ａの軸方向内端部内周面に、やはり微小隙間を介して対向させている。
【００３２】
上記トーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの内半部には切り欠き４６、４６を形成する事により、上記第一のステータ４４及び第二のステータ４５の先端部にはそれぞれ切り欠き２８、２８を形成する事により、それぞれの部分を櫛歯状に形成している。勿論、これら各切り欠き４６、２８のピッチは互いに等しい。又、第一、第二のステータ４４、４５に形成した切り欠き２８、２８の位相は互いに一致している。又、上記永久磁石２２ａと第一のステータ４４と第二のステータ４５とにより囲まれる部分にはコイル２４ａを設けている。そして、これら各部材２２ａ、４４、４５を流れる磁束の密度変化により、上記トーンホイール１３ａの回転速度に比例した周波数で変化する電圧を上記コイル２４ａに惹起させる様にしている。
【００３３】
上述の様に構成される為、上記トーンホイール１３ａの回転に伴って磁束の流れに対する抵抗が、第一のステータ４４の先端部と大径部１５ａとの対向部分だけでなく、第二のステータ４５の先端部と大径部１５ａとの対向部分でも同時に変化する。従って、上記トーンホイール１３ａの回転に伴う磁束密度の変化が大きくなり、センサ２０ｂの出力を大きくできる。更に、図示の実施例では、センサ２０ｂをトーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの内径側に配置し、この大径部１５ａの内周面とセンサ２０ｂの外周面とを対向させている為、これら両周面同士の相対速度が、前述した従来構造の場合に比べて速くなる。この様に、上記両周面同士の相対速度が速くなる事によっても、上記センサ２０ｂの出力が大きくなる。
【００３４】
尚、上述の様な回転速度検出装置部分の構造に就いては、本発明の要旨ではない。本発明を実施する場合に、回転速度検出装置の構造自体は、図３〜５に示した従来構造を含み、種々の構造を採用できる。例えば、図示の例の様に回転速度を磁気的に検出する構造の他、光学的に検出する構造を採用する事もできる。光学的に検出する構造を採用する場合には、被検出素子として、円周方向に多数のスリットを等間隔に形成した板片を使用し、センサとして発光素子と受光素子とを備えたものを使用する。又、磁気的に検出する構造の場合でも、永久磁石製のトーンホイールと、ＭＲ素子、或はホール素子を組み込んだアクティブ型のセンサとを組み合わせる事もできる。
【００３５】
次に、図２は本発明の第二実施例を示している。本実施例の場合には、カバー１８ｂを外輪８に結合固定する為の固定環３２ａの断面形状をクランク形として、この固定環３２ａの製造作業の容易化を図っている。即ち、突出部３４ａを構成する円輪部３５ａ、３６ａのうち、内方に位置する円輪部３５ａを、円筒部３７の内端縁から直径方向外方に折り曲げている。本実施例の場合も、必要に応じて上記突出部３４ａ（上記円輪部３５ａ及び円筒部３７）に切り欠きを形成して、この突出部３４ａの弾性を調節できる。
【００３６】
又、本実施例の場合には、センサ２０ｃを構成する永久磁石２２ｂを円板状に形成し、この永久磁石２２ｂを軸方向（図２の左右方向）に亙り着磁している。これに合わせて、第一、第二のステータ４４ａ、４５ａをそれぞれを丸鉢状に形成している。これら両ステータ４４ａ、４５ａの外周部分はそれぞれ円筒状に形成し、互いに同位相の切り欠き２８、２８を形成している。２９ａはボビンである。この様な構造を採用する事により、上記永久磁石２２ｂの着磁方向両端面から出て第一、第二のステータ４４ａ、４５ａを流れる磁束の量を多くして、上記センサ２０ｃの出力増大を図れる。
【００３７】
更に、本実施例の場合には、ハブ１の内端部に形成した雄ねじ部６ａの先端部を円筒状に形成している。そして、この雄ねじ部６ａにナット７を螺合し更に緊締した後、この雄ねじ部６ａの一部を直径方向外方にかしめ広げる事により、このナット７の緩み止めを図っている。従って、上記センサ２０ｃの構造を採用する事に伴って、これら雄ねじ部６ａとナット７との軸方向長さが短くなっても、これら両部材６ａ、７同士の緩み止めは確実に図られる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、少ない部品点数で安価に構成でき、しかも優れた耐久性及び信頼性を有する回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す、図４と同様の断面図。
【図２】同第二実施例を示す、図４と同様の断面図。
【図３】従来構造の第１例を示す断面図。
【図４】図３の右部拡大図。
【図５】従来構造の第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ ハブ
２ フランジ部
３ａ、３ｂ 内輪軌道
４ 段部
５ 内輪
６、６ａ 雄ねじ部
７ ナット
８ 外輪
９ 取付部
１０ａ、１０ｂ 外輪軌道
１１ 転動体
１２ シールリング
１３、１３ａ トーンホイール
１４ 小径部
１５、１５ａ 大径部
１６ 段部
１７ 透孔
１８、１８ａ、１８ｂ カバー
１９ 円筒部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ センサ
２１ 合成樹脂
２２、２２ａ、２２ｂ 永久磁石
２３ ステータ
２４、２４ａ コイル
２５ 微小隙間
２６ 外径側円筒部
２７ 内径側円筒部
２８ 切り欠き
２９、２９ａ ボビン
３０ コネクタ
３１ スリーブ
３２、３２ａ 固定環
３３ 固定筒部
３４、３４ａ 突出部
３５、３５ａ、３６、３６ａ 円輪部
３７ 円筒部
３８ 係合筒部
３９ 凸部
４０ 第一の突部
４１ 第二の突部
４２ 傾斜面
４３ 直交面
４４、４４ａ 第一のステータ
４５、４５ａ 第二のステータ
４６ 切り欠き
４７ 係止凹溝
４８ Ｏリング
４９ 段部
５０ 係合凹溝
【産業上の利用分野】
この発明に係る回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に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と共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、或はトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御すべく、この車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして、従来から種々の構造のものが知られている。この様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込まれる回転速度検出装置は何れも、車輪と共に回転する、被検出素子であるトーンホイールと、このトーンホイールの回転速度に比例した周波数で変化する出力信号を出すセンサとを備える。例えば発明協会公開技報９４−１６０５１には、図３〜４に示す様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが記載されている。
【０００３】
ハブ１の外端部（外とは車両への組み付け状態で車両の幅方向外となる側を言い、各図の左）外周面（回転周面）には、車輪を固定する為のフランジ部２を形成し、中間部外周面には、回転軌道面である内輪軌道３ａと段部４とを形成している。又、このハブ１の外周面には、その外周面（回転周面）にやはり回転軌道面である内輪軌道３ｂを形成し、上記ハブ１と共に回転輪を構成する内輪５を、その外端面を上記段部４に突き当てた状態で外嵌支持している。尚、上記内輪軌道３ａは、ハブ１の外周面に直接形成する代りに、ハブ１とは別体の内輪（図示せず）に形成し、この内輪と上記内輪５とを、ハブ１に外嵌固定する場合もある。
【０００４】
又、ハブ１の内端寄り部分（内とは、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右）には雄ねじ部６を形成している。そして、この雄ねじ部６に螺合し更に緊締したナット７により、上記内輪５をハブ１の外周面の所定部分に固定して、上記回転輪を構成している。ハブ１の周囲に配置された、固定輪である外輪８の中間部外周面には、この外輪８を懸架装置に固定する為の取付部９を設けている。又、固定周面である、この外輪８の内周面には、それぞれが上記各内輪軌道３ａ、３ｂに対向する、固定軌道面である外輪軌道１０ａ、１０ｂを形成している。そして、これら各内輪軌道３ａ、３ｂと外輪軌道１０ａ、１０ｂとの間に、それぞれ複数ずつの転動体１１、１１を設けて、上記外輪８の内側でのハブ１の回転を自在としている。尚、図示の例では、転動体１１、１１として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。又、上記外輪８の外端部内周面と、ハブ１の外周面との間には、シールリング１２を装着して、外輪８の内周面と上記ハブ１の外周面との間に存在し、上記複数の転動体１１、１１を設けた空間の外端開口部を塞いでいる。
【０００５】
上記内輪５の内端部で上記内輪軌道３ｂから外れた部分には、トーンホイール１３の基端部（図３〜４の左端部）を外嵌固定している。このトーンホイール１３は、鋼板等の磁性金属板により全体を円環状（短円筒状）に形成されている。このトーンホイール１３は、互いに同心に形成された小径部１４と大径部１５とを、段部１６により連続させて成る。この様なトーンホイール１３は、上記大径部１５を内輪５の端部外周面に外嵌し、上記段部１６をこの内輪５の端縁部に当接させた状態で、この内輪５に支持固定している。従って上記小径部１４は、上記内輪５と同心に支持される。そして、この小径部１４に複数の透孔１７を、円周方向に亙り等間隔に形成して、円周方向に亙る磁気特性を交互に且つ等間隔に変化させている。各透孔１７は同形状で、軸方向（図３〜４の左右方向）に長い矩形としている。
【０００６】
外輪８の内端開口部は、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板等の金属板を絞り加工する等により有底円筒状に造られた、カバー１８で塞いでいる。このカバー１８を構成する円筒部１９の内周側に、円環状のセンサ２０を包埋した、やはり円環状の合成樹脂２１を保持固定している。このセンサ２０は、永久磁石２２と、鋼板等の磁性材により造られたステータ２３と、コイル２４とを備えており、これら各部材２２、２３、２４を上記合成樹脂２１中に包埋する事で、全体を円環状に構成している。
【０００７】
上記センサ２０の構成各部材のうちの永久磁石２２は、全体を円環状（円輪状）に形成されて、直径方向に亙り着磁されている。そして、この永久磁石２２の内周面を、上記トーンホイール１３を構成する小径部１４の基端部で、上記透孔１７を形成していない部分の外周面に、微小隙間２５を介して対向させている。又、上記ステータ２３は、断面が略Ｊ字形で全体を円環状に造られている。そして、このステータ２３を構成する外径側円筒部２６の端部内周面と上記永久磁石２２の外周面とを、近接若しくは当接させている。又、上記ステータ２３を構成する内径側円筒部２７の内周面を、上記トーンホイール１３の一部で、上記複数の透孔１７を形成した部分に対向させている。更に、上記内径側円筒部２７には複数の切り欠き２８を、この内径側円筒部２７の円周方向に亙って、前記透孔１７と等ピッチ（中心角ピッチ）で形成している。従って、上記内径側円筒部２７部分は、櫛歯状に形成されている。
【０００８】
更に、上記コイル２４は、非磁性材製のボビン２９に導線を巻回する事により円環状に形成され、上記ステータ２３を構成する外径側円筒部２６の内周側部分に配置されている。このコイル２４に惹起される起電力は、カバー１８の外面に突設した、信号取り出し手段であるコネクタ３０から取り出す。
【０００９】
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使用時、ハブ１と共にトーンホイール１３が回転すると、このトーンホイール１３と対向するステータ２３内の磁束密度が変化し、上記コイル２４に惹起される電圧が、上記ハブ１の回転速度に比例した周波数で変化する。ステータ２３を流れる磁束の密度変化に対応して上記コイル２４に惹起される電圧が変化する原理は、従来から広く知られた回転速度検出用センサの場合と同じである。又、トーンホイール１３の回転に応じてステータ２３に流れる磁束の密度が変化する理由は、次の通りである。
【００１０】
上記トーンホイール１３に設けた複数の透孔１７と、ステータ２３に設けた切り欠き２８とは、互いのピッチが等しい為、トーンホイール１３の回転に伴って全周に亙り同時に対向する瞬間がある。そして、これら各透孔１７と各切り欠き２８とが互いに対向した瞬間には、隣り合う透孔１７同士の間に存在する磁性体である柱部と、やはり隣り合う切り欠き２８同士の間に存在する磁性体である舌片とが、前記微小隙間２５を介して互いに対向する。この様にそれぞれが磁性体である柱部と舌片とが互いに対向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２３との間に、高密度の磁束が流れる。
【００１１】
これに対して、上記透孔１７と切り欠き２８との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１３とステータ２３との間で流れる磁束の密度が低くなる。即ち、この状態では、トーンホイール１３に設けた透孔１７が上記舌片に対向すると同時に、ステータ２３に設けた切り欠き２８が上記柱部に対向する。この様に柱部が切り欠き２８に、舌片が透孔１７に、それぞれ対向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２３との間に比較的大きな空隙が、全周に亙って存在する。そして、この状態では、これら両部材１３、２３の間に流れる磁束の密度が低くなる。この結果、前記コイル２４に惹起される電圧が、前記ハブ１の回転速度に比例して変化する。前記センサ２０は上述の様に作用する事により、コイル２４に惹起される出力電圧を、ハブ１の回転速度に比例した周波数で変化させる。
【００１２】
更に、欧州特許公開ＥＰ ０ ５５７ ９３１ Ａ１には、図５に示す様に、外輪８の内端開口部を塞ぐカバー１８ａを合成樹脂製とし、このカバー１８ａを構成する合成樹脂内にセンサ２０ａを包埋した構造が記載されている。上記カバー１８ａの開口端部外周面には、鋼板等、十分な剛性を有する金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られたスリーブ３１を固定している。このスリーブ３１は、上記カバー１８ａを射出成形する際にキャビティ内にセットしておく事により、上記合成樹脂中にモールドする。
【００１３】
上述の様なカバー１８ａは、上記スリーブ３１を、固定輪である外輪８の内端開口部に内嵌する事により、この外輪８に固定される。この様な合成樹脂製のカバー１８ａを組み込んだ構造の場合には、前述の図３〜４に示した構造に比べて構成部材の点数を少なくできて、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットのコスト低減を図れる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、次に述べる様な解決すべき点がある。先ず、図３〜４に示した従来の第１例の構造の場合には、センサ２０を包埋した合成樹脂２１とコネクタ３０を構成する合成樹脂とが金属板製のカバー１８を挟んで配置されている為、製造作業が面倒でコストが嵩む。即ち、図３〜４に示した様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを造る場合には、先ず合成樹脂２１中にセンサ２０を包埋した後、この合成樹脂２１をカバー１８に内嵌し、次いでこのカバー１８を成形型内にセットした状態で、上記コネクタ３０を射出成形する。この為、射出成型工程が２回必要になり（或は別々に射出成形された合成樹脂２１とコネクタ３０とを接着する工程が必要になり）、製作費が嵩む。
【００１５】
又、図５に示した従来の第２例の構造の場合には、専用のプレス機がないと組み立てる事が難しい。この為、専用のプレス機を備えていない整備工場で、カバー１８ａに装着されたセンサ２０ａの交換を行なえず、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを設置した部分の点検、修理に要するコストが嵩む。
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、これらの不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、前述の図５に示した従来の第２例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、固定周面に固定軌道面を有する固定輪と、上記固定周面と対向する回転周面に回転軌道面を有する回転輪と、上記固定軌道面と回転軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記回転輪にこの回転輪と同心に固定された、円周方向に亙る特性を交互に且つ等間隔に変化させた被検出素子と、上記固定輪の開口端部に嵌合固定された合成樹脂製のカバーと、このカバーの一部に保持されて上記被検出素子と対向し、この被検出素子の回転速度を検出するセンサと、このセンサの検出信号を取り出す信号取り出し手段とを備える。尚、この信号取り出し手段は、上記カバーの一部にコネクタを設けたり、或は先端にコネクタを設けたハーネスを、上記カバーの一部から取り出す事で構成する。
【００１７】
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記構成要素に加えて、固定輪に嵌合固定される固定環と、カバーに設けられた係合筒部とを備える。このうちの固定環は、ステンレスのばね鋼等、弾性を有する金属板により全体を円環状に造られて、上記固定周面の開口端部に嵌合固定自在な固定筒部と、この固定筒部から連続して設けられて上記固定輪の端部開口から軸方向に突出する突出部とを備える。そして、この突出部の軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮自在としている。
【００１８】
又、上記係合筒部は、上記カバーの一部に設けられて、上記固定筒部に嵌合自在である。この係合筒部の基端部で上記固定環に対向する対向周面には第一の突部を、又、この対向周面の一部でこの第一の突部から軸方向に離隔した位置には第二の突部を、それぞれこの対向周面から突出する状態で形成している。
【００１９】
そして、上記固定環を軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮した状態で上記第一の突部と第二の突部との間に押し込み、この第一の突部と上記突出部の先端部とを、上記第二の突部と上記固定筒部の端縁とを、それぞれ弾性的に突き当てる事により、上記カバーを上記固定輪に、上記固定環を介して結合固定している。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成される本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが、車輪を懸架装置に回転自在に支持したり、或は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、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、固定輪に対してカバーを、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定できる。
【００２１】
即ち、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成すべく、固定輪にカバーを結合固定する場合には、先ず、固定環の固定筒部を固定輪の開口端部に嵌合固定する。嵌合固定作業は、弾性金属板製の固定環を直接押圧する事により行なう。従って、嵌合強度を確保すべく、締め代を大きくした場合でも、合成樹脂製のカバーには何らの損傷も発生しない。そして、上記固定環を固定輪に嵌合固定した後、上記固定筒部にカバーの係合筒部を嵌合させる。この嵌合作業の際、第一の突部により上記固定環の突出部を軸方向に押圧して、この突出部を軸方向に亙って弾性的に圧縮する。この状態で、上記固定環が第一の突部と第二の突部との間に押し込まれ、この第一の突部と上記突出部の先端部とが、上記第二の突部と上記固定筒部の端縁とが、それぞれ弾性的に突き当たり、上記固定環にカバーが結合固定される。この結果、このカバーが上記固定輪に、上記固定環を介して結合固定される。この状態で、固定環は固定輪に対して大きな締め代を持って十分に強く固定され、カバーは固定環の弾性によりこの固定環に対してがたつきなく固定される。従って、上記カバーは上記固定輪に、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定される。
【００２２】
【実施例】
図１は本発明の第一実施例を示している。尚、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの特徴は、回転速度検出装置を構成するセンサ２０ｂを支持するカバー１８ｂを、転がり軸受ユニットを構成する外輪８に結合固定する部分の構造にある。転がり軸受ユニット部分の構造に就いては、前述の図３に示した従来構造の第１例と同様である。この為、転がり軸受ユニット部分に就いては、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２３】
外輪８の開口端部（図１の右端部）には合成樹脂製のカバー１８ｂを、固定環３２を介して被着する事により、この外輪８の内端開口部を塞いでいる。上記固定環３２は、ステンレスのばね鋼等、弾性を有する金属板を折り曲げ形成する事により、全体を円環状に造られている。即ち、この固定環３２は、固定周面である外輪８の内周面の内端開口部に内嵌固定自在な固定筒部３３と、この固定筒部３３から連続して設けられ、上記外輪８の内端開口から軸方向（図１の左右方向）内方に突出する突出部３４とを備える。この突出部３４は、直径方向内方が開口したコ字形の断面形状を有する。従ってこの突出部３４は、軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮自在である。即ち、この突出部３４は、軸方向に離隔して配置された１対の円輪部３５、３６とこれら両円輪部３５、３６の外周縁同士を連続させる円筒部３７とから成る。このうち、内方に位置する円輪部３５の内周縁は、外方に位置する円輪部３６の内周縁よりも直径方向外方に位置する。
【００２４】
一方、上記カバー１８ｂの外側面側には上記センサ２０ｂを包埋している。円環状に形成された、このセンサ２０ｂは、上記カバー１８ｂの外側面から外方に突出している。又、上記カバー１８ｂの内側面には、上記センサ２０ｂの検出信号を取り出す為のコネクタ３０を、このカバー１８ｂと一体に形成している。この様なカバー１８ｂの外側面で、外周縁よりも少し直径方向内方に寄った部分には、外方に突出した係合筒部３８を、全周に亙り形成している。更に、この係合筒部３８よりも更に直径方向内方に寄った部分には、やはり外方に突出する凸部３９を、上記係合筒部３８と同心に、且つ全周に亙り形成している。上記センサ２０ｂは、この凸部３９に包埋している。
【００２５】
又、上記カバー１８ｂの外周縁部は上記係合筒部３８の外周面（固定環３２に対向する対向周面）よりも直径方向外方に突出させて、外向フランジ状の第一の突部４０としている。又、上記係合筒部３８の外周面中間部には、この外周面から直径方向外方に突出する第二の突部４１を、全周に亙って、或は円周方向に亙り間欠的に形成している。この第二の突部４１は、上記係合筒部３８の先端寄り（図１の左端寄り）に位置する外側面を傾斜面４２とし、基端寄り（図１の右端寄り）に位置する内側面を、上記外周面に対して直交する直交面４３としている。
【００２６】
又、上記係合筒部３８の先端部外周面には係止凹溝４７を、全周に亙り形成している。そして、この係止凹溝４７に係止したＯリング４８の外周縁を、上記外輪８の内周面に全周に亙り当接させている。更に、図示の実施例の場合には、上記外輪８の内周面の内端部に、他の部分よりも内径が大きい段部４９を形成している。この段部４９の軸方向寸法は、前記固定環３２を構成する固定筒部３３の軸方向寸法よりも大きくしている。従って、上記固定環３２の固定筒部３３を上記外輪８に内嵌固定した状態では、この固定筒部３３の端縁と段部４９の基端部（図１の左端部）との間に係合凹溝５０が、全周に亙って形成される。
【００２７】
上述の様に構成される本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、固定輪に対してカバーを、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定できる。即ち、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成すべく、固定輪である外輪８にカバー１８ｂを結合固定する場合には、先ず、固定環３２の固定筒部３３を上記外輪８の内端開口部に内嵌固定する。内嵌固定作業は、弾性金属板製の固定環３２を直接押圧する事により行なう。即ち、前記突出部３４を構成する１対の円輪部３５、３６のうち、外方の円輪部３６の内径寄り部分で、内方の円輪部３５の内周縁よりも直径方向内方に突出した部分の内側面に、押し込み治具の端面を突き当てて、上記固定環３２を構成する固定筒部３３を上記外輪８の内端部に内嵌固定する。この内嵌固定作業を円滑に行なえる様にすべく、上記外輪８の内端開口部内周縁には面取りを施してある。従って、嵌合強度を確保すべく、上記外輪８に対する固定筒部３３の締め代を十分に大きくできる。そして、大きくした場合でも、後から上記固定環３２に結合固定する合成樹脂製のカバー１８ｂに何らの損傷を発生する事はない。
【００２８】
上述の様にして上記固定環３２を外輪８に嵌合固定した後、上記固定筒部３３にカバー１８ｂの係合筒部３８を内嵌する。先ず、この係合筒部３８の先端部を上記固定筒部３３の内側に挿入する。この挿入作業により、内輪５に外嵌固定したトーンホイール１３ａと、上記カバー１８ｂに支持したセンサ２０ｂとの心合わせが図られる。これら両部材１３ａ、２０ｂ同士の心合わせが図られた状態から、更に上記係合筒部３８を固定筒部３３に押し込むと、前記傾斜面４２と固定環３２との係合に基づき、前記第二の突部４１（及び係合筒部３８）が直径方向内方に弾性変形しつつ、この第二の突部４１が上記固定筒部３３の内側を通過する。そして、通過後は上記第二の突部４１（及び係合筒部３８）が弾性的に復元する事によりこの第二の突部４１が、前記係合凹溝５０の内側に進入する。又、この様に第二の突部４１が係合凹溝５０の内側に進入する状態では、前記第一の突部４０が上記突出部３４を軸方向に押圧して、この突出部３４を軸方向に亙って弾性的に圧縮する。
【００２９】
従って、上記第二の突部４１が上記係合凹溝５０の内側に進入した状態で上記カバー１８ｂを外輪８に向け押圧している力を解除すると、上記固定環３２が上記第一の突部４０と第二の突部４１との間で突っ張る。即ち、第二の突部４１と上記固定筒部３３の先端縁とが、上記第一の突部４０と上記突出部３４の円輪部３５とが、それぞれ弾性的に突き当たる。この結果、上記固定環３２にカバー１８ｂが結合固定され、このカバー１８ｂが上記外輪８に、上記固定環３２を介して結合固定される。この状態で、固定環３２は外輪８に対して大きな締め代を持って十分に強く固定され、カバー１８ｂは固定環３２を構成する突出部３４の弾性により、この固定環３２に対してがたつきなく固定される。従って、上記カバー１８ｂは上記外輪８に、がたつきなく、且つ脱落の恐れなく確実に固定される。又、この状態では、前記Ｏリング４８が係合筒部３８の先端部外周面と外輪８の内周面との間をシールして、外部に存在する塵芥や雨水等の異物が外輪８内に入り込む事を防止する。
【００３０】
尚、固定筒部３３と外輪８との嵌合強度を確保できる材料を使用すると上記突出部３４の弾性が大きくなり過ぎる様な場合には、この突出部３４に１乃至複数の切り欠きを形成して、この突出部３４の弾性を調節する事もできる。例えば、この突出部３４の先端部を構成する円輪部３５及び円筒部３７を櫛歯状に形成すれば、上記嵌合強度を確保すべく、大きな弾性を有する板材を使用しても、上記突出部３４の弾性を、合成樹脂製のカバー１８ｂを傷めない程度に低くできる。或は、上記突出部３４の外周部分に、軸方向に長いスリット状の透孔を複数形成する事によっても、同様の目的を達成できる。
【００３１】
又、図示の実施例の場合には、センサ２０ｂとトーンホイール１３ａとの対向面同士の相対速度を大きくすると共に、これら両部材２０ｂ、１３ａ同士の間の磁気抵抗を２個所で同時に変化させる事により、このセンサ２０ｂの出力変化を大きくしている。このセンサ２０ｂは、軸方向（図１の左右方向）に着磁した円環状の永久磁石２２ａを含んで構成される。この永久磁石２２ａの軸方向外端面（図１の左端面）には第一のステータ４４の基端部を当接させ、この第一のステータ４４の先端部外周面を、上記トーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの中間部内周面に、微小隙間を介して対向させている。又、上記永久磁石２２ａの軸方向内端面（図１の右端面）に、第二のステータ４５の基端部を当接させ、この第二のステータ４５の先端部外周面を上記大径部１５ａの軸方向内端部内周面に、やはり微小隙間を介して対向させている。
【００３２】
上記トーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの内半部には切り欠き４６、４６を形成する事により、上記第一のステータ４４及び第二のステータ４５の先端部にはそれぞれ切り欠き２８、２８を形成する事により、それぞれの部分を櫛歯状に形成している。勿論、これら各切り欠き４６、２８のピッチは互いに等しい。又、第一、第二のステータ４４、４５に形成した切り欠き２８、２８の位相は互いに一致している。又、上記永久磁石２２ａと第一のステータ４４と第二のステータ４５とにより囲まれる部分にはコイル２４ａを設けている。そして、これら各部材２２ａ、４４、４５を流れる磁束の密度変化により、上記トーンホイール１３ａの回転速度に比例した周波数で変化する電圧を上記コイル２４ａに惹起させる様にしている。
【００３３】
上述の様に構成される為、上記トーンホイール１３ａの回転に伴って磁束の流れに対する抵抗が、第一のステータ４４の先端部と大径部１５ａとの対向部分だけでなく、第二のステータ４５の先端部と大径部１５ａとの対向部分でも同時に変化する。従って、上記トーンホイール１３ａの回転に伴う磁束密度の変化が大きくなり、センサ２０ｂの出力を大きくできる。更に、図示の実施例では、センサ２０ｂをトーンホイール１３ａを構成する大径部１５ａの内径側に配置し、この大径部１５ａの内周面とセンサ２０ｂの外周面とを対向させている為、これら両周面同士の相対速度が、前述した従来構造の場合に比べて速くなる。この様に、上記両周面同士の相対速度が速くなる事によっても、上記センサ２０ｂの出力が大きくなる。
【００３４】
尚、上述の様な回転速度検出装置部分の構造に就いては、本発明の要旨ではない。本発明を実施する場合に、回転速度検出装置の構造自体は、図３〜５に示した従来構造を含み、種々の構造を採用できる。例えば、図示の例の様に回転速度を磁気的に検出する構造の他、光学的に検出する構造を採用する事もできる。光学的に検出する構造を採用する場合には、被検出素子として、円周方向に多数のスリットを等間隔に形成した板片を使用し、センサとして発光素子と受光素子とを備えたものを使用する。又、磁気的に検出する構造の場合でも、永久磁石製のトーンホイールと、ＭＲ素子、或はホール素子を組み込んだアクティブ型のセンサとを組み合わせる事もできる。
【００３５】
次に、図２は本発明の第二実施例を示している。本実施例の場合には、カバー１８ｂを外輪８に結合固定する為の固定環３２ａの断面形状をクランク形として、この固定環３２ａの製造作業の容易化を図っている。即ち、突出部３４ａを構成する円輪部３５ａ、３６ａのうち、内方に位置する円輪部３５ａを、円筒部３７の内端縁から直径方向外方に折り曲げている。本実施例の場合も、必要に応じて上記突出部３４ａ（上記円輪部３５ａ及び円筒部３７）に切り欠きを形成して、この突出部３４ａの弾性を調節できる。
【００３６】
又、本実施例の場合には、センサ２０ｃを構成する永久磁石２２ｂを円板状に形成し、この永久磁石２２ｂを軸方向（図２の左右方向）に亙り着磁している。これに合わせて、第一、第二のステータ４４ａ、４５ａをそれぞれを丸鉢状に形成している。これら両ステータ４４ａ、４５ａの外周部分はそれぞれ円筒状に形成し、互いに同位相の切り欠き２８、２８を形成している。２９ａはボビンである。この様な構造を採用する事により、上記永久磁石２２ｂの着磁方向両端面から出て第一、第二のステータ４４ａ、４５ａを流れる磁束の量を多くして、上記センサ２０ｃの出力増大を図れる。
【００３７】
更に、本実施例の場合には、ハブ１の内端部に形成した雄ねじ部６ａの先端部を円筒状に形成している。そして、この雄ねじ部６ａにナット７を螺合し更に緊締した後、この雄ねじ部６ａの一部を直径方向外方にかしめ広げる事により、このナット７の緩み止めを図っている。従って、上記センサ２０ｃの構造を採用する事に伴って、これら雄ねじ部６ａとナット７との軸方向長さが短くなっても、これら両部材６ａ、７同士の緩み止めは確実に図られる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、少ない部品点数で安価に構成でき、しかも優れた耐久性及び信頼性を有する回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す、図４と同様の断面図。
【図２】同第二実施例を示す、図４と同様の断面図。
【図３】従来構造の第１例を示す断面図。
【図４】図３の右部拡大図。
【図５】従来構造の第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ ハブ
２ フランジ部
３ａ、３ｂ 内輪軌道
４ 段部
５ 内輪
６、６ａ 雄ねじ部
７ ナット
８ 外輪
９ 取付部
１０ａ、１０ｂ 外輪軌道
１１ 転動体
１２ シールリング
１３、１３ａ トーンホイール
１４ 小径部
１５、１５ａ 大径部
１６ 段部
１７ 透孔
１８、１８ａ、１８ｂ カバー
１９ 円筒部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ センサ
２１ 合成樹脂
２２、２２ａ、２２ｂ 永久磁石
２３ ステータ
２４、２４ａ コイル
２５ 微小隙間
２６ 外径側円筒部
２７ 内径側円筒部
２８ 切り欠き
２９、２９ａ ボビン
３０ コネクタ
３１ スリーブ
３２、３２ａ 固定環
３３ 固定筒部
３４、３４ａ 突出部
３５、３５ａ、３６、３６ａ 円輪部
３７ 円筒部
３８ 係合筒部
３９ 凸部
４０ 第一の突部
４１ 第二の突部
４２ 傾斜面
４３ 直交面
４４、４４ａ 第一のステータ
４５、４５ａ 第二のステータ
４６ 切り欠き
４７ 係止凹溝
４８ Ｏリング
４９ 段部
５０ 係合凹溝
Claims (1)
- 固定周面に固定軌道面を有する固定輪と、上記固定周面と対向する回転周面に回転軌道面を有する回転輪と、上記固定軌道面と回転軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記回転輪にこの回転輪と同心に固定された、円周方向に亙る特性を交互に且つ等間隔に変化させた被検出素子と、上記固定輪の開口端部に嵌合固定された合成樹脂製のカバーと、このカバーの一部に保持されて上記被検出素子と対向し、この被検出素子の回転速度を検出するセンサと、このセンサの検出信号を取り出す信号取り出し手段とを備えた回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、弾性を有する金属板により全体を円環状に造られて、上記固定周面の開口端部に嵌合固定自在な固定筒部とこの固定筒部から連続して設けられて上記固定輪の端部開口から軸方向に突出する突出部とを備え、この突出部の軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮自在とした固定環と、上記カバーの一部に設けられた、上記固定筒部に嵌合自在な係合筒部と、この係合筒部の基端部で上記固定環に対向する対向周面に、この対向周面から突出する状態で形成された第一の突部と、上記対向周面の一部でこの第一の突部から軸方向に離隔した位置にこの対向周面から突出する状態で形成された第二の突部とを備え、上記固定環を軸方向に亙る寸法を弾性的に圧縮した状態で上記第一の突部と第二の突部との間に押し込み、この第一の突部と上記突出部の先端部とを、上記第二の突部と上記固定筒部の端縁とを、それぞれ弾性的に突き当てる事により、上記カバーを上記固定輪に、上記固定環を介して結合固定した事を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
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| JP29266495A JP3675006B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP29266495A JP3675006B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
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ID=17784711
Family Applications (1)
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| JP29266495A Expired - Fee Related JP3675006B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
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-
1995
- 1995-11-10 JP JP29266495A patent/JP3675006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09133129A (ja) | 1997-05-20 |
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