JP4693388B2 - 車輪用軸受装置のセンサ付カバー - Google Patents

Description

本発明は車輪用軸受装置のセンサ付カバー（以下、単にカバーともいう）に関する。さらに詳しくは、車輪の回転速度を検知するためのセンサが取り付けられるカバーにおけるセンサ取付構造に関する。

車両において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）を制御するためには、前記車両の車輪の回転速度を検出する必要がある。このため、前記車輪を車両の懸架装置に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置の外輪部材の一端に嵌め込まれたカバーにセンサ部を取り付け、このセンサ部によって前記軸受装置の内輪部材、つまりはこの内輪部材に固定された被検知部により、車輪の回転速度を検知することが行われている。

前記センサ部は、従来より、カバーとは別体の構造とし、このセンサ部をカバーに形成した通孔に挿入した状態で当該カバーに固定されていたが、近年、センサの位置決めの精度を向上させるとともに、組立コストを低減させるために、図２に示されるように、合成樹脂のモールド成形によって、前記センサ部をカバーと一体にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図２において、金属板で作製されたカバー３１は外輪部材３２の一端の内周面に嵌め込まれており、当該カバー３１に形成された通孔３３において、端子３４を支持するコネクタ３５及びセンサ素子３６からなるセンサ部３７が、合成樹脂のモールド成形により前記カバー３１と一体にされている。

特開２００１−１９４３７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているセンサの取付構造では、カバー３１の内側に位置する合成樹脂部分３８が、容積の割には表面積が小さいブロック状を呈しており、その径方向（図２において上下方向）のサイズは、カバー３１の外側面３１ａに接触するコネクタ３５のフランジ部３５ａよりも小さい。そのため、成形時において樹脂の冷却に時間がかかるので樹脂内部に巣（空洞）が発生し易くなり、充分な強度が得られないことがある。その結果、カバー３１への固定（取付）部分が破損してセンサ部３７がカバー３１から外れてしまうという問題がある。
また、センサ素子３６が埋設されている合成樹脂部分３８の径方向（図２において上下方向）のサイズは、カバー３１の外側面３１ａに位置するコネクタ３５のサイズと略同程度にされており、センサ素子３６への雑音の入力を抑制するコンデンサを前記センサ部３７に設けようとすると、前記合成樹脂部分３８の軸方向（図２において左右方向）の寸法が大きくなり、その分軸受装置全体のサイズが大きくなるため、設計の自由度が低下するという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑み、巣の発生を抑制してセンサ部のカバーへの取付強度を大きくするとともに、車輪用軸受装置の軸方向の寸法を小さくして設計の自由度を高めることができるカバーを提供することを目的としている。

本発明のカバーは、車輪用軸受装置の外輪部材に取り付けられ、転動体を介して前記外輪部材の内径側に回転自在に配設される内輪部材の回転を検知するセンサ部が設けられ、且つ金属で作製された、車輪用軸受装置のセンサ付カバーであって、
カバーは、金属をプレス成形することで有底短円筒形状に形成され、
前記センサ部は、前記内輪部材の回転を非接触で磁気的に検出するセンサ素子と、このセンサ素子に電気的に接続される端子を支持するコネクタと、コンデンサとを備えており、
前記センサ部は、合成樹脂のモールド成形によって、前記カバーに形成された通孔部分において当該カバーと一体に形成されており、
前記カバーの内側に位置する合成樹脂部分はモールド成形時の冷却速度が速くなるよう、前記カバーの外側面に接触する前記コネクタのフランジ部よりも外側に且つカバー内側面に接触しつつ延びており、
前記コンデンサが前記センサ素子よりも径方向内側に配置されており、
前記コネクタと、センサ素子を被覆する合成樹脂部分とを別体とし、
前記コネクタと、センサ素子を被覆する合成樹脂部分とをそれぞれ強度の異なる合成樹脂で構成し、
前記コネクタを、円筒体と、この円筒体の一端に形成され当該円筒体の外周面よりも径方向外側に突出している円環状のフランジ部と、前記円筒体の一端に形成され当該円筒体の内周面よりも径方向内側に突出している前記フランジ部の内縁部とで構成し、且つ、
センサ素子を被覆する合成樹脂部分の一部がコネクタの内縁部を越えて円筒体に入り込むようにインサート成形されて係合部を形成し、前記内縁部と係合部とを互いに噛み合うかぎ状にすることで、前記コネクタ、センサ素子を被覆する合成樹脂部分及びカバーを一体化したことを特徴としている。

本発明のカバーは、カバーの内側に位置する合成樹脂部分が、当該カバーの外側面に接触する前記コネクタのフランジ部よりも外側に且つカバー内側面に接触しつつ延びており、その容積の割には表面積が大きくなっている。しかも熱伝導率の大きな金属製カバーとの接触面積が従来よりも増大しているので、樹脂の冷却速度が速くなり、その結果樹脂内部における巣の発生を抑制することができる。これにより、センサ部のカバーへの取付強度を長期に亘り維持することができる。

また、コンデンサをセンサ素子よりも径方向内側に配置するとともに、カバー内側の合成樹脂部分を径方向に延ばすことで、当該合成樹脂部分の軸方向の寸法を抑えることができ、その分だけ軸受装置の軸方向の寸法を小さくすることができるので、当該軸受装置の設計の自由度を高めることができる。

本発明のカバーによれば、巣の発生を抑制してセンサ部のカバーへの取付強度を大きくするとともに、車輪用軸受装置の軸方向の寸法を小さくして設計の自由度を高めることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明のカバーの実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るカバーが装着された車輪用軸受装置の断面を示している。前記軸受装置は、車両における従動輪側の車軸用軸受装置であり、車体取付フランジ９を介して車体側に固定されるとともに、その内周面に複列の外輪軌道面１０を有する外輪部材２と、この外輪部材２の内径側において当該外輪部材２と同心に配置されるとともに、その外周面に複列の内輪軌道面１１を有する内輪部材１２と、前記外輪部材２及び内輪部材１２の各軌道面１０、１１間に転動自在に介装された複列の転動体であるボール１３とを備えている。前記内輪部材１２は、ハブ輪１４と、このハブ輪１４の車両インナ側端部外径に嵌合された別体の内輪構成部材１５とで構成されている。ハブ輪１４は、複列のボール１３を介して、前記外輪部材２に回転自在に支持されている。

前記外輪部材２の一端部（車両インナ側端部）の開口は、例えば鉄等の金属をプレス成形することで作製されたカバー１により覆われている。具体的には、有底短円筒形状のカバー１が外輪部材２の端部内周面に嵌め込まれている。前記カバー１に形成された通孔３部分において、一端がセンサ素子６に接続されている端子４を支持するコネクタ５、及び前記センサ素子６に接続されているコンデンサ１６からなるセンサ部７が、合成樹脂のモールド成形により当該カバー１と一体にされている。前記センサ素子６は、内輪構成部材１５の車両インナ側端部の外周面に固定された支持環１７のリング状円輪部１８に設けられた磁石部１９と所定の隙間を隔てて対向するよう、配置されている。

本発明の特徴は、前記センサ素子６、コネクタ５及びコンデンサ１６からなるセンサ部７を合成樹脂のモールド成形により金属製のカバー１と一体化させるに際し、前記カバー１の内側に位置する合成樹脂部分８を、当該カバー１の外側面１ａに接触する前記コネクタ５のフランジ部５ａに相当する範囲よりも外側に且つカバー内側面に接触しつつ延ばすとともに、前記コンデンサ１６を前記センサ素子６よりも径方向内側（軸受装置の軸を基準とした径方向の内側）に配置したことである。これにより、カバー１の内側に位置する合成樹脂部分８の表面積を、その容積の割には大きくすることができる。しかも熱伝導率の大きな金属製カバー１との接触面積が従来よりも増大するとともに、カバー１の内側面であって、その裏面に前記コネクタ５のフランジ部５ａが接触していない部分（図１においてＡで示されるカバー部分の内側面のこと）との接触が可能となるので、樹脂の冷却速度が速くなり、樹脂内部における巣の発生を抑制することができる。その結果、センサ部７のカバー１への取付強度を長期に亘り維持することができるので、センサ部７がカバー１からズレたり、脱落したりするのが防止される。

また、コンデンサ１６をセンサ素子６よりも径方向内側に配置するとともに、カバー１内側の合成樹脂部分８を径方向に延ばすことで、当該合成樹脂部分８の軸方向（車輪用軸受装置の軸方向）の寸法を抑えることができ、その分だけ軸受装置の軸方向の寸法を小さくすることができるので、当該軸受装置の設計の自由度を高めることができる。この軸方向寸法の縮小割合であるが、従来の方法で樹脂による一体化を図った場合の寸法を１とすると、例えば０．４〜０．８程度に縮小することができ、一般的な自動車に使用される車輪用軸受装置の場合、通常２〜９ｍｍ程度寸法を小さくすることができる。

本実施の形態におけるセンサ部７のカバー１への取付方法であるが、まず、一端にセンサ素子６が接続された端子４を支持するコネクタ５を、そのフランジ部５ａの開口がカバー１の通孔３と対応するように当該カバー１の所定部分に治具で固定する。なお、コンデンサ１６が、前記センサ素子６の内径側に位置するように当該センサ素子６に接続されている。ついで、前記コネクタ５の凹部にセンサ素子６を被覆する合成樹脂部分の一部が入り込むようにインサート成型することにより、カバー１と一体になるようにセンサ部７を当該カバー１に取り付けることができる。この場合、コネクタ５を、円筒体５ｃと、この円筒体５ｃの一端に形成され当該円筒体５ｃの外周面よりも径方向外側に突出している円環状のフランジ部５ａと、前記円筒体５ｃの一端に形成され当該円筒体５ｃの内周面よりも径方向内側に突出している前記フランジ部５ａの内縁部５ｂとで構成し、センサ素子６を被覆する合成樹脂部分８の一部を、コネクタ５の内縁部５ｂを越えて円筒体５ｃに入り込ませて係合部８ａを形成し、前記内縁部５ｂと係合部８ａとを互いに噛み合うかぎ状にすることで、前記コネクタ５、センサ素子６を被覆する合成樹脂部分８及びカバー１を強固に一体化することができる。また、コネクタ５と、センサ素子６を被覆する合成樹脂部分を別体にすることにより、それぞれの部分に必要な強度に合わせて最適な樹脂材料を選定することができる。さらに、コネクタ５とセンサ素子６を被覆する合成樹脂部分が別成型可能で金型の製作が容易になるので、製作コストを削減することができる。

なお、前述した実施の形態では、被検知体として内輪構成部材の端部外周面に設けられた磁石部を用いているが、本発明において、かかる被検知体の種類及び配置、並びにセンサ素子の種類等を含むセンサ部の構成は、特に限定されるものではなく、通常用いられているものを適宜採用することができる。

本発明の一実施の形態に係るカバーが装着された車輪用軸受装置の断面説明図である。 従来のカバーが装着された車輪用軸受装置の断面説明図である。

符号の説明

１カバー
３通孔
４端子
５コネクタ
６センサ素子
７センサ部
８合成樹脂部分
１６コンデンサ

Claims (1)

1. 車輪用軸受装置の外輪部材に取り付けられ、転動体を介して前記外輪部材の内径側に回転自在に配設される内輪部材の回転を検知するセンサ部が設けられ、且つ金属で作製された、車輪用軸受装置のセンサ付カバーであって、
   カバーは、金属をプレス成形することで有底短円筒形状に形成され、
   前記センサ部は、前記内輪部材の回転を非接触で磁気的に検出するセンサ素子と、このセンサ素子に電気的に接続される端子を支持するコネクタと、コンデンサとを備えており、
   前記センサ部は、合成樹脂のモールド成形によって、前記カバーに形成された通孔部分において当該カバーと一体に形成されており、
   前記カバーの内側に位置する合成樹脂部分はモールド成形時の冷却速度が速くなるよう、前記カバーの外側面に接触する前記コネクタのフランジ部よりも外側に且つカバー内側面に接触しつつ延びており、
   前記コンデンサが前記センサ素子よりも径方向内側に配置されており、
   前記コネクタと、センサ素子を被覆する合成樹脂部分とを別体とし、
   前記コネクタと、センサ素子を被覆する合成樹脂部分とをそれぞれ強度の異なる合成樹脂で構成し、
   前記コネクタを、円筒体と、この円筒体の一端に形成され当該円筒体の外周面よりも径方向外側に突出している円環状のフランジ部と、前記円筒体の一端に形成され当該円筒体の内周面よりも径方向内側に突出している前記フランジ部の内縁部とで構成し、且つ、
   センサ素子を被覆する合成樹脂部分の一部がコネクタの内縁部を越えて円筒体に入り込むようにインサート成形されて係合部を形成し、前記内縁部と係合部とを互いに噛み合うかぎ状にすることで、前記コネクタ、センサ素子を被覆する合成樹脂部分及びカバーを一体化したことを特徴とする車輪用軸受装置のセンサ付カバー。

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