JP4628049B2 - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 Download PDF

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本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、この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6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、図示しない懸架装置に支持固定され、固定部材となる外方部材51と、この外方部材51に複列の転動体(ボール)53、53を介して内挿された内方部材52とを有し、外方部材51は車体取付フランジ51bを外周に一体に有し、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、ハブ輪55の内側転走面55aから軸方向に延びる円筒状の小径段部55bに圧入された内輪56の外周に形成されている。そして、複列の転動体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、この車輪取付フランジ54の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト54aが植設されている。また、ハブ輪55の内周には、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材60のステム部61が内嵌されるセレーション55cが形成されている。内方部材52は、このハブ輪55と内輪56を指す。そして、外方部材51の端部にはシール58、59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。
インボード側のシール59は、図7に拡大して示すように、外方部材51の端部内周に内嵌され、断面L字状に形成された第1のシール板62と、この第1のシール板62に対向し、断面L字状に形成された第2のシール板63とからなる。この第2のシール板63は、内輪56に外嵌される円筒部63aと、この円筒部63aから径方向外方に延びる立板部63bとを有し、この立板部63bの外側面には、磁性体粉の混入され、周方向に交互に磁極N、Sが形成されたゴム磁石からなる磁気エンコーダ64が一体に加硫接着されている。
一方、第1のシール板62は、断面L字状に形成された芯金65と、この芯金65に一体に加硫接着され、前記第2のシール板63における立板部63bの内側面に摺接するサイドリップ66aと、円筒部63aに摺接する一対のラジアルリップ66b、66cとからなるシール部材66とを有している。
外方部材51の端部には、嵌合筒67と、この嵌合筒67に結合された保持部68とからなる円環状のセンサホルダ69が装着されている。嵌合筒67は、嵌合筒部67aと、この嵌合筒部67aから径方向内方に延びる内向鍔部67bとからなり、断面がL字状で全体として円環状に形成されている。
保持部68は、その内部に前記磁気エンコーダ64に所定のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ70が包埋され、合成樹脂で円弧状に一体モールド成形されている。回転速度センサ70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と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたICとからなる。
ここで、内輪56の端面と嵌合筒67の内向鍔部67bとを微小隙間71を介して全周に亙り近接対向させてラビリンスシールが構成されている。これにより、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪55の内径に外側継手部材60のステム部61を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ64と回転速度センサ70の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図ることができる。
特開2003−254985号公報
しかしながら、こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪55の内径に外側継手部材60のステム部61を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ64と回転速度センサ70の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる特徴を具備するも、こうしたラビリンスシールあるいは簡易的な接触シール等では、過酷な環境となる実走時において、磁気エンコーダ64と回転速度センサ70の検出部との間に外部からダストや磁性粉末等の異物が侵入するのは必至である。このような異物は磁気エンコーダ64を摩耗させると共に、回転速度センサ70の検出部を損傷させ、車輪の回転速度検出の信頼性が低下する恐れがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンパクト化と共に、検出部に異物が侵入するのを防止し、耐久性と信頼性を向上させ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している。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、外周に懸架装置に取り付け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円筒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た内輪とからなり、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、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記立板部を前記第2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されている構成を採用した。
また、請求項2記載の発明は、外周に懸架装置に取り付け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円筒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た内輪とからなり、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、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記第2円筒部を前記内輪の端面に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されている構成を採用した。
このように、内輪回転タイプの回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側にセンサホルダを介してシールが配設され、このシールがセンサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、嵌合環が、外方部材の外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内方に延び、外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に第1のシール板が内嵌され、シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、立板部を第2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、第2円筒部を外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されるか、または、第2円筒部を内輪の端面に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されているので、エンコーダと回転速度センサの検出部がセンサホルダと強固なシールとによって外部から遮断され、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪に外側継手部材を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、エンコーダと回転速度センサの検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。
また、請求項に記載の発明は、前記第2のシール板が、前記内輪に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有する断面略L字状に形成され、この立板部の先端を前記第1のシール板またはセンサホルダに僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されているので、一層密封性が向上し、回転速度検出の信頼性を向上させることができる。
好ましくは、請求項に記載の発明のように、前記第2のシール板の円筒部が、前記内輪の大端面からインボード側に突出して外嵌されていれば、内輪の幅寸法を必要最小限に抑制することができ、車輪用軸受装置の軽量・コンパクト化を一層促進させて車両の燃費および性能の向上を図ることができる。
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付け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円筒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た内輪とからなり、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、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記立板部を前記第2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されるか、または、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記第2円筒部を前記内輪の端面に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されているので、エンコーダと回転速度センサの検出部がセンサホルダと強固なシールとによって外部から遮断され、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪に外側継手部材を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、エンコーダと回転速度センサの検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。
外周に懸架装置に取り付け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円筒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、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、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、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、前記エンコーダが円環状をなし、磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極N、Sが着磁された磁気エンコーダからなると共に、この磁気エンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からな、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記立板部を前記第2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されている。
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第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の要部拡大図である。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トボード側(図面左側)、中央寄り側をインボード側(図面右側)という。
この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用であって、ハブ輪1と複列の転がり軸受2とをユニット化した、所謂第3世代と称される構成を備えている。
複列の転がり軸受2は、外方部材4と内方部材3と複列の転動体(ボール)5、5とを有し、外方部材4は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、外周にナックルNに取り付けるための車体取付フランジ4bを一体に有している。内周には複列の外側転走面4a、4aが形成され、高周波焼入れによって表面硬さを54〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。
一方、ハブ輪1は、アウトボード側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ7を一体に有し、この車輪取付フランジ7の円周等配位置にハブボルト7aが植設されている。また、外周には前記複列の外側転走面4a、4aに対向する一方(アウトボード側)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円筒状の小径段部1bが形成されている。そして、この小径段部1bの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部8が形成されている。内輪6はこの小径段部1bに圧入され、その外周に前記複列の外側転走面4a、4aに対向する他方(インボード側)の内側転走面6aが形成されている。また、加締部8によって内輪6はハブ輪1に対して軸方向に固定され、所謂セルフリテイン構造をなしている。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪1の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。ここで、内方部材3は、ハブ輪1と、このハブ輪1に圧入された内輪6を指している。
外方部材4の外側転走面4a、4aと、これらに対向する複列の内側転走面1a、6a間には複列の転動体5、5がそれぞれ収容され、保持器9、9によって転動自在に保持されている。また、外方部材4の端部にはシール10、11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。
ハブ輪1は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール10が摺接するシールランド部から内側転走面1aおよび小径段部1bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。なお、加締部8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。これにより、車輪取付フランジ7の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪1の耐久性が一層向上する。また、加締部8を塑性変形させる時の加工性が向上すると共に、加工時におけるクラック等の発生を防止してその品質の信頼性が向上する。
ハブ輪1の内周にはセレーション(またはスプライン)1cが形成され、等速自在継手を構成する外側継手部材12がセレーション1cを介して内嵌されている。そして、外側継手部材12は、その肩部13が前記ハブ輪1の加締部8に突き合わされ、固定ナット14によってハブ輪1と軸方向に一体固定されている。
本実施形態では、図2に拡大して示すように、円環状に形成されたセンサホルダ15は外方部材4の端部に装着され、嵌合環16と、この嵌合環16に結合された保持部17とからなる。嵌合環16は、外方部材4の外周に圧入される円筒状の嵌合部16aと、この嵌合部16aから径方向内方に延びる鍔部16bと、この鍔部16bから軸方向に延びる円筒部16cとからなり、全体が円環状に形成されている。この嵌合環16は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、嵌合環16が後述する回転速度センサ20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)が好ましい。また、この円筒部16cの周方向複数箇所には穿孔18が形成され、保持部17が合成樹脂で一体モールド成形されている。そして、シール11がセンサホルダ15の円筒部16cに内嵌されると共に、鍔部16bを外方部材4の端面に密着させた状態で、センサホルダ15が外方部材4の端部に圧入固定されている。
保持部17には、その内部に後述する磁気エンコーダ19に所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ20が包埋されている。回転速度センサ20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と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたICとからなる。
インボード側のシール11は、センサホルダ15と内輪6にそれぞれ装着され、断面略L字状に形成された環状の第1および第2のシール板21、22からなり、互いに対向して配置されている。第2のシール板22は、内輪6に外嵌される円筒部22aと、この円筒部22aから径方向外方に延びる立板部22bとを有している。この立板部22bの先端部には環状の舌片22cが軸方向に突設され、センサホルダ15の円筒部16cと僅かな径方向すきまを介して対向してラビリンスシール23が構成されている。なお、第2のシール板22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)をプレス加工にて形成されている。
一方、第1のシール板21は、センサホルダ15に内嵌される円筒部21aと、この円筒部21aの一端から径方向内方に延びる立板部21bとからなり、サイドリップ24aとグリースリップ24bおよび中間リップ24cとを一体に有するシール部材24が加硫接着されている。このシール部材24はゴム等の弾性部材からなる。
ここで、サイドリップ24aは第2のシール板22の立板部22bに摺接し、また、グリースリップ24bおよび中間リップ24cは第2のシール板22の円筒部22aに摺接している。また、センサホルダ15の保持部17を挟んでシール11の反対側には鋼板製のベース25が配設されている。このベース25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)をプレス加工によって断面略L字状に形成されている。そして、内輪6に外嵌される円筒部25aと、この円筒部25aから径方向外方に延びる立板部25bからなる。また、この立板部25bのインボード側の面には、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た磁気エンコーダ19が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ19は、周方向に交互に磁極N、Sが着磁され、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。
このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ15に回転速度センサ20が配設され、この回転速度センサ20のインボード側にシール11が内嵌されると共に、さらに、このシール11のインボード側にラビリンスシール23が構成されているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪1に外側継手部材12を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ19と回転速度センサ20の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、径方向のコンパクト化ができると共に、回転速度センサ20等の取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。
なお、本実施形態では、回転速度検出装置として、磁気エンコーダ19と、ホール素子等の磁気検出素子からなる回転速度センサ20とからなるアクティブタイプの回転速度検出装置を例示したが、本発明に係る回転速度検出装置はこれに限らず、例えば、磁気エンコーダと、磁石と巻回された環状のコイル等からなるパッシブタイプであっても良い。
図3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第2の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した実施形態(図1)とインボード側のシールの装着部が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
本実施形態におけるインボードが側のシール11は前述した実施形態と同一であるが、装着部の構成が異なる。すなわち、シール11は、センサホルダ15と内輪6’にそれぞれ装着され、断面略L字状に形成された環状の第1および第2のシール板21、22からなり、互いに対向して配置されている。ここで、第2のシール板22の円筒部22aは、内輪6’に外嵌されているが、内輪6’は前述した内輪6よりも幅狭に形成されているので、円筒部22aは内輪6’の大端面6bよりもインボード側に突出するように装着されている。これにより、軽量・コンパクト化を一層促進することができ、車両の燃費および性能の向上を図ることができる。
図4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第3の実施形態を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した第2の実施形態(図3)とラビリンスシールの構成が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
インボードが側のシール11’は、外方部材4と内輪6にそれぞれ装着され、断面略L字状に形成された環状の第1および第2のシール板21、22’からなり、互いに対向して配置されている。第2のシール板22’は、内輪6に外嵌される円筒部22aと、この円筒部22aから径方向外方に延びる立板部22bとからなる。この立板部22bと第1のシール板21の円筒部21aは僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール26が構成されている。
ここで、シール11’のさらにインボード側にはシールド27が配設されている。このシールド27は、センサホルダ15に内嵌される第1円筒部27aと、この第1円筒部27aから径方向内方に延びる立板部27bと、この立板部27bから軸方向に延びる第2円筒部27cとからなり、断面が略コの字状に形成されている。そして、この立板部27bと前記第2のシール板22’の立板部22bは僅かな軸方向すきまを介して対向してラビリンスシール28が構成されている。さらに、このシールド27の第2円筒部27cと外側継手部材12の肩部13は僅かな径方向すきまを介して対向してラビリンスシール29が構成されている。
このように、本実施形態では、シール11’のインボード側にシールド27が配設されると共に、シール11’のラビリンスシール26に加え、両者間にラビリンスシール28およびシールド27と外側継手部材12の肩部13の間にラビリンスシール29がそれぞれ構成されているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪1に外側継手部材12を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ19と回転速度センサ20の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。
図5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第4の実施形態を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第3の実施形態(図4)の変形例で、シールドの形状が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
シール11’のさらにインボード側にはシールド30が配設されている。このシールド30は、センサホルダ15に内嵌される第1円筒部30aと、この第1円筒部30aから径方向内方に延びる立板部30bと、この立板部30bから軸方向に延びる第2円筒部30cとからなり、断面が略コの字状に形成されている。そして、このシールド30の第2円筒部30cと外側継手部材12の肩部13および内輪6の端面は僅かなすきまを介して対向し、それぞれラビリンスシール29、31が構成されている。
このように、本実施形態では、シール11’のインボード側にシールド30が配設されると共に、シール11’のラビリンスシール26に加え、シールド30と外側継手部材12の肩部13および内輪6の端面との間にラビリンスシール29、31がそれぞれ構成されているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪1に外側継手部材12を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ19と回転速度センサ20の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。
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、内輪回転構造においてあらゆるタイプの回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置に適用することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。 同上、要部拡大図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す要部拡大図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第4の実施形態を示す要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 同上、要部拡大図である。
符号の説明
1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
1a、6a・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
1b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
1c・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
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
5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
6、6’・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
6b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大端面
7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
9・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウトボード側のシール
11、11’・・・・・・・・・・・・・・・・インボード側のシール
12・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
14・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
15・・・・・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
16・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合環
16a・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
16b・・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔部
16c、21a、22a、25a・・・・・・円筒部
17・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持部
18・・・・・・・・・・・・・・・・・・・穿孔
19・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
20・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
21・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1のシール板
21b、22b、25b、27b、30b・・立板部
22、22’・・・・・・・・・・・・・・・・第2のシール板
22c・・・・・・・・・・・・・・・・・・舌片
23、26、28、29、31・・・・・・・ラビリンスシール
24・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
24a・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
24b・・・・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
24c・・・・・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
25・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ベース
27、30・・・・・・・・・・・・・・・・シールド
27a、30a・・・・・・・・・・・・・・第1円筒部
27c、30c・・・・・・・・・・・・・・第2円筒部
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・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
54・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54a・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
55・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
55a、56a・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
55b・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
55c・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
56・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
57・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
58、59・・・・・・・・・・・・・・・・シール
60・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
61・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
62・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1のシール板
63・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2のシール板
63a・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
63b・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
64・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
65・・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
66・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
66a・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
66b、66c・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
67・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒
67a・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒部
67b・・・・・・・・・・・・・・・・・・内向鍔部
68・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持部
69・・・・・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
70・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
71・・・・・・・・・・・・・・・・・・・微小隙間
N・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル

Claims (4)

  1. 外周に懸架装置に取り付け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円筒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た内輪とからなり、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、
    前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、
    このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、
    前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記立板部を前記第2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成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。
  2. 外周に懸架装置に取り付け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円筒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た内輪とからなり、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、
    前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、
    このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ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、
    前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設され、このシールが前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板からなり、前記センサホルダが、非磁性体で耐食性を有する鋼鈑によって形成された嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外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内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部に前記第1のシール板が内嵌され、前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシールドは、前記センサホルダに内嵌される第1円筒部と、この第1円筒部から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸方向に延びる第2円筒部とからなり、前記第2円筒部を前記内輪の端面に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されると共に、前記第2円筒部を前記外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成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。
  3. 前記第2のシール板が、前記内輪に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有する断面略L字状に形成され、この立板部の先端を前記第1のシール板またはセンサホルダに僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されている請求項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。
  4. 前記第2のシール板の円筒部が、前記内輪の大端面からインボード側に突出して外嵌されている請求項3に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
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