JP4742796B2

JP4742796B2 - 回転検出装置付転がり軸受ユニット

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Publication number: JP4742796B2
Application number: JP2005291448A
Authority: JP
Inventors: 英志渋谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: JP2007101357A

Description

この発明に係る回転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対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度或いは回転角度を検出する為に利用する。

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）或は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、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。

この様な目的で使用される回転検出装置付転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する回転側、静止側両軌道輪のうち、使用時に回転する回転側軌道輪に円環状のエンコーダを、使用時にも回転しない静止側軌道輪にセンサを、それぞれ支持して構成する。このエンコーダのうちで、上記回転側軌道輪の回転中心と同心に設けられた被検出面の特性は、円周方向に亙り交互に（一般的には等間隔に）変化させている。又、上記センサは、その検出部を上記エンコーダの被検出面に近接対向させており、この被検出面の特性変化に対応して、その出力信号を変化させる。この出力信号が変化する周期は、上記回転側軌道輪の回転速度が速くなる程短くなる（周波数が高くなる）ので、上記出力信号の周期或いは周波数によって、上記回転側軌道輪の回転速度を求め、上記ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。

従来は、上述の様な回転検出装置付転がり軸受ユニットを構成する為に、エンコーダとして永久磁石製のものを、センサとしてホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を、それぞれ使用する事が考えられ、一部で実施されている。この様なエンコーダ及びセンサにより回転検出装置を構成すれば、センサを小型化でき、しかも、このセンサの出力信号の大きさ（振幅）を低速時から高速時迄ほぼ一定にできて、回転速度検出の信頼性向上を図れる。

但し、上述の様に永久磁石製のエンコーダを使用した回転検出装置を構成する場合には、外部空間に存在する塵芥等の異物がこのエンコーダに付着するのを防止する為の考慮が必要になる。この理由の第一は、このエンコーダの被検出面に磁性粉末等が付着した場合には、この被検出面の特性変化の状態が所期の状態から変化し、上記センサによる回転速度検出の精度が悪化する為である。又、上記理由の第二は、上記エンコーダの摩耗を防止する為である。即ち、永久磁石製のエンコーダは、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の磁性粉末を混入したものであり、全体として軟らかく、摩耗し易い。この為、上記被検出面に硬い異物が付着し、この異物がこの被検出面と上記センサの検出部との間に噛み込まれたりすると、上記エンコーダが摩耗する可能性がある。そして、摩耗に伴ってこのエンコーダの体積が減少すると、上記被検出面から上記センサの検出部に達する磁束の密度が低下し、このセンサによる回転速度検出の精度が悪化する。

この様な問題が生じる事を防止する為には、上記エンコーダ及びセンサを設置した部分を、上記塵芥等の異物が存在する外部空間から遮蔽する事が考えられる。この様な事情で考えられた回転検出装置付転がり軸受ユニットとして従来から、例えば特許文献１、２に記載されたものが知られている。先ず、図９は、特許文献１に記載された、従来構造の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合には、回転する内輪１に外嵌固定した永久磁石製のエンコーダ２の被検出面と、回転しない外輪３に支持したセンサ４の検出部とを、シールリング５を構成する芯金６を介して対向させている。この芯金６は非磁性金属板製である。又、図１０は、特許文献２に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合には、センサ４ａを回転しない外輪３に支持する為の支持環７の一部に透孔８を形成し、この支持環７に支持したセンサ４ａの検出部を、この透孔８部分に配置して、この検出部とエンコーダ２ａの被検出面とを直接対向させている。

上記第１例の構造の場合には、上記センサ４の検出部と上記エンコーダ２の被検出面との間に上記芯金６が存在する分、これら検出部と被検出面との距離が離れる。この結果、この被検出面から出てこの検出部に達する磁束の密度が低くなり、上記センサ４による上記エンコーダ２の回転速度検出の信頼性確保が難しくなる。これに対して上記第２例の構造の場合には、上記センサ４ａの検出部と上記エンコーダ２ａの被検出面との距離を短くして、このセンサ４ａによるこのエンコーダ２ａの回転速度検出の信頼性を確保し易い。但し、上記第２例の構造の場合も、上記第１例の構造と同様に、センサ４ａが外部空間に露出している。これら第１、２例の構造は何れも、センサ４、４ａをホルダ９、９ａに包埋保持しているが、このホルダ９、９ａは、合成樹脂製で必ずしも十分な強度を有しない為、車輪が跳ねた小石等が衝突した場合に、損傷を受ける可能性がある。

特開平１０−１６０７４４号公報特開２００３−２５４９８５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす構造を実現すべく発明したものである。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。

本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、従来から知られている回転検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、内輪相当部材と、複数個の転動体とを有する、駆動輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットと、エンコーダと、センサとを備える。
このうちの外輪は、外周面に上記懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない。
又、上記内輪相当部材は、外周面に上記外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
更に、上記センサは、その検出部を上記被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持されており、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。

特に、本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記内輪相当部材の軸方向内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に、支持環が固定されている。この支持環は、円筒部と、この円筒部の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がった円輪部とを有するもので、上記内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出しない状態で設けられている。又、上記エンコーダは、被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを交互に配置したゴム磁石或いはプラスチック磁石製の円筒状部材である。そして、上記エンコーダは、上記支持環を構成する円筒部の外周面に、全周に亙って添設されている。又、上記センサは、上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、その検出部を上記エンコーダの被検出面に、径方向外側から対向させている。又、上記ホルダは、金属板製の外ケースと、合成樹脂製の内ケースとから成る。このうちの外ケースは、その軸方向外端部を上記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌固定された外径側円筒部と、この外径側円筒部の軸方向内端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった外径側円輪部と、この外径側円輪部の内周縁部から軸方向外方に向け直角に折れ曲がった内径側円筒部と、この内径側円筒部の軸方向外端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった内径側円輪部と、上記外径側円輪部の円周方向の一部に形成された通孔とを有するもので、上記内径側円輪部の軸方向内側面を、上記支持環を構成する円輪部の軸方向外側面に対向させている。又、上記内ケースは、上記センサを保持した主部と、この主部の軸方向内端面の一部に設けたハーネス取り出し用の凸部とを有するもので、上記主部を上記外径側円筒部の内径側に配置すると共に、この凸部を上記通孔に挿通した状態で、上記外ケースに支持されている。そして、上記ホルダは、上記内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在すると共に、上記凸部以外の部分がこの内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出しない状態で設けられている。又、上記外径側円輪部の軸方向外側面のうち上記通孔の周囲部分と上記主部の軸方向内側面のうち上記凸部の周囲部分との間にシールリングを挟持している。これと共に、上記支持環を構成する円輪部の径方向外寄り部分にそれぞれの基端部を全周に亙って添着した、１対の弾性材製のシールリップのうち、一方のシールリップの先端縁を上記内径側円輪部の軸方向内側面に、他方のシールリップの先端縁を上記内径側円筒部の内周面に、それぞれ全周に亙って摺接させている。更に、上記エンコーダの被検出面を、自由状態での上記一方のシールリップの先端縁よりも、軸方向外側に存在させている。

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、上記外輪として、内周面に複列の外輪軌道が形成されたものを使用する。そして、内輪相当部材を、外周面の軸方向外端寄り部分に駆動輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブとする。

上述の様に構成する本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットによれば、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす事ができる。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。

先ず第一に、上記エンコーダは、内輪相当部材に固定された支持環を構成する円筒部の外周面に添設されており、又、この円筒部の軸方向内端部から径方向外方に向け折れ曲がった円輪部の外周縁と、外輪に固定されたホルダとの間の隙間は、全周に亙って１対のシールリップにより塞がれている。従って、上記エンコーダを設置した空間は外部空間と遮断された状態となり、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダに付着する事を防止できる｛上記(1) の条件を満たせる｝。

第二に、このエンコーダは、上記円筒部の外周面に添設されており、上記センサの検出部は上記エンコーダの被検出面に、径方向外側から対向している。従って、このエンコーダに異物が付着しない様にする事を考慮しても、上記センサの検出部と上記エンコーダの被検出面との間に遮蔽物を設ける必要がない。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダの回転に伴って上記センサの出力信号を確実に変化させ、このエンコーダを支持した、上記内輪相当部材の回転検出に関する信頼性を確保できる｛上記(2) の条件を満たせる｝。

第三に、ホルダのうちで、少なくとも上記センサを保持した部分を、上記支持環により覆う事ができる。この為、飛び石等が、上記ホルダのうちで上記センサを保持した部分にぶつかる事がなくなり、飛び石等によりこのセンサが損傷を受けにくくできる｛上記(3) の条件を満たせる｝。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。

又、上記ホルダを、金属板製の外ケースと合成樹脂製の内ケースとから構成している為、センサを保持した合成樹脂製の内ケース全体に関して、飛び石等により損傷を受ける事を防止できる。この為、回転検出に関する信頼性確保を、より十分に図れる。
又、前記両シールリップの先端縁を、上記外ケースを構成する金属板の一部（内径側円輪部の軸方向外側面、内径側円筒部の内周面）に摺接させる事により、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。即ち、上記金属板の耐摩耗性は上記合成樹脂の耐摩耗性よりも優れている為、長期間に亙る使用に拘らず、上記両シールリップの先端縁が摺接する部分の摩耗を抑えて、上記耐久性を十分に確保できる。

又、上記ホルダを、内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在させると共に、凸部以外の部分を、この内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させない構成を採用している為、回転検出装置付転がり軸受ユニットのうち、上記凸部以外の部分の軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。

［本発明の第１参考例］
図１〜４は、本発明の第１参考例を示している。本参考例は、トラック等の商用車の後輪の如く、半浮動式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットで、本発明と類似した回転検出装置を実施した場合に就いて示している。本参考例の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、背面組み合わせ型の接触角を付与した複列アンギュラ型の車輪支持用転がり軸受ユニット１０と、回転検出装置１１とを組み合わせて成る。

このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１０は、１個の外輪１２と、１対の内輪１３ａ、１３ｂと、複数個の転動体１４、１４とを備える。このうちの外輪１２は、外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジ１５を、内周面に複列の外輪軌道１６、１６を、それぞれ有する。この様な外輪１２は、使用時にこの取付フランジ１５により上記懸架装置に結合固定され、回転しない。又、上記両内輪１３ａ、１３ｂは、それぞれの外周面に上記両外輪軌道１６、１６と対向する内輪軌道１７、１７を有する。又、上記各転動体１４、１４は、上記両外輪軌道１６、１６と上記両内輪軌道１７、１７との間に転動自在に設けられて、上記外輪１２の内径側での上記両内輪１３ａ、１３ｂの回転を自在としている。使用時にこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、図示しないアクスル軸に外嵌固定する。従ってこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、使用時に回転する。

又、上記回転検出装置１１は、エンコーダ１８とセンサ１９とを備える。このうちのエンコーダ１８は、上記両内輪１３ａ、１３ｂのうちの軸方向内側の内輪１３ａの軸方向内端部（軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で、この車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右側を言う。反対に、この車両の幅方向外寄りとなる各図の左側を、軸方向に関して外と言う。本明細書及び特許請求の範囲で同じ。）に、支持環２０を介して支持している。この支持環２０は、軟鋼板、マルテンサイト系ステンレス鋼板の様な磁性金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られたもので、円筒部２１と、この円筒部２１の軸方向内端部から径方向外方に向け直角に折れ曲がった円輪部２２とを備える。又、本例の場合には、上記円筒部２１は、軸方向外半部の小径部２３と同内半部の大径部２４とを段差部２５により連続させた段付形状としている。これら小径部２３と大径部２４とは、互いに同心である。この様な支持環２０は、上記円筒部２１のうちの小径部２３を上記内輪１３ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、この内輪１３ａに対し、この内輪１３ａと同心に支持固定している。この状態で上記円輪部２２の軸方向内側面は、上記内輪１３ａの軸方向内端面と同一平面上に位置するか、この軸方向内端面よりも軸方向外方に位置する（軸方向内端面よりも突出しない）。尚、本参考例の場合に上記支持環２０に上記大径部２４を形成する理由は、この支持環２０と上記内輪１３ａとの嵌合長さを適正にして、この支持環２０をこの内輪１３ａに締り嵌めで外嵌する為に要する力（圧入力）が過大になる事を防止する為である。

上記エンコーダ１８は、上述の様な支持環２０を構成する円筒部２１のうち、軸方向外半部の小径部２３の外周面に添設されている。上記エンコーダ１８は、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の強磁性粉末を混入した永久磁石（ゴム磁石或いはプラスチック磁石）であって、径方向（図１〜４の上下方向）に着磁されている。着磁方向は、円周方向に亙り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１８の被検出面である外周面には、Ｓ極とＮ極とが、交互に、且つ、等間隔で配置されている。

又、上記円輪部２２の外周縁部には、シールリップ２６ａ、２６ｂの基端部を、全周に亙って結合支持している。これらシールリップ２６ａ、２６ｂのうち、径方向内側のシールリップ２６ａは、先端縁（外周縁）に向かう程軸方向外方に向かう方向に傾斜している。従って、このシールリップ２６ａの先端縁は、上記支持環２０を構成する円輪部２２の軸方向外側面よりも軸方向外寄り部分に位置している。但し、シールリップ２６ａの先端縁の軸方向位置は、図３に示す様に、自由状態であっても、前記大径部２４の周囲に止まり、上記小径部２３の周囲にまで達する事はない。従って、この小径部２３の外周面に添着された上記エンコーダ１８の軸方向内端縁と上記シールリップ２６ａの先端縁との間には、δ（≧０）なる軸方向距離が存在する。

上記エンコーダ１８に着磁する作業は、上記支持環２０に上記シールリップ２６ａ、２６ｂを結合した後に、図４に示した様に、着磁ヨーク３７を上記エンコーダ１８の外周面に対向させた状態で行なう。この着磁作業は、上記δなる軸方向距離の存在により、上記シールリップ２６ａに妨げられる事なく行なえる。

一方、前記センサ１９は、前記外輪１２に対し、環状のホルダ２７を介して支持されている。このホルダ２７は、外ケース２８と、内ケース２９とから成る。このうちの外ケース２８は、ステンレス鋼板、メッキ鋼板等の、十分な耐蝕性を有する金属板に曲げ加工を施す事により、或いは、鋼板に曲げ加工を施したものに、カチオン塗装等の防錆処理を施す事により、断面大略Ｌ字形で全体を環状に形成している。この様な外ケース２８の外周縁部には、外径側円筒部３０を設けている。この外径側円筒部３０の自由状態での内径は、前記外輪１２の軸方向内端部の外径よりも僅かに小さくして、上記外径側円筒部３０をこの外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌固定している。又、この外径側円筒部３０の軸方向内端部は直径方向内方に向け直角に折り曲げて外径側円輪部３１としている。又、この外径側円輪部３１の内周縁部を軸方向外方に向け直角に折り曲げて内径側円筒部３２とし、更にこの内径側円筒部３２の軸方向外端部を径方向内方に向け直角に折り曲げて、内径側円輪部３３としている。上記外径側円輪部３１の円周方向の一部には、次述するハーネス３４を取り出す為の通孔３５を形成しているが、他の部分（外径側円筒部３０、内径側円筒部３２、内径側円輪部３３）は、全周に亙って連続している。

一方、上記内ケース２９は、ポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形する事により全体を円環状に形成されたもので、一部に上記センサ１９を保持している。このセンサ１９は、上記内ケース２９を射出成形する際に、この内ケース２９を構成する合成樹脂中に、その検出部を径方向内方に向けた状態で包埋支持される。上記センサ１９の出力信号を上記ホルダ２７外に取り出す為に、上記内ケース２９のうちで、前記センサ１９を保持した円環状の主部４７の軸方向内端面の一部に凸部３６を突設し、この凸部３６を、上記通孔３５に挿通している。上記センサ１９の出力信号を取り出す為のハーネス３４の基端部は、上記凸部３６の内側に配設した状態で、上記センサ１９の出力部に接続している。尚、上記内ケース２９と上記外ケース２８との結合方法に就いては特に問わない。別々に形成したこれら内ケース２９と外ケース２８とを、後から接着或いは嵌合により組み合わせても良いし、内ケース２９加工用の金型のキャビティ内に上記外ケース２８をセットした状態で、この内ケース２９を射出成形しても良い。

何れにしても、図１〜２に示す様に外ケース２８と内ケース２９とを組み合わせて成る上記ホルダ２７は、前記支持環２０を前記内輪１３ａの内端部に外嵌固定するのに先立って、前記外輪１２の軸方向内端部に外嵌固定する。この際、上記内ケース２９を構成する主部４７の軸方向外端面がこの外輪１２の軸方向内端面に当接するまで、前記外径側円筒部３０をこの外輪１２の軸方向内端部に押し込む。この外径側円筒部３０の軸方向外端部は上記外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌する為、これら外径側円筒部３０の軸方向外端部内周面と外輪１２の軸方向内端部外周面とは、全周に亙って隙間なく当接する。従って、この外輪１２に対する上記ホルダ２７の取付部（嵌合部）のシール性は十分に確保される。又、上記内ケース２９を構成する主部４７は、上記外輪１２の軸方向内端面と上記外ケース２８の外径側、内径側両円輪部３１、３３とにより軸方向両側から挟まれて、走行時の振動等により変位する事がなくなる。

上述の様に外輪１２に対しホルダ２７を取り付けたならば、次いで、上記支持環２０を構成する円筒部２１のうちの小径部２３を上記内輪１３ａの内端部に、締り嵌めで外嵌固定する。この小径部２３の外周面に添設したエンコーダ１８の外径と、上記ホルダ２７に保持したセンサ１９の径方向位置とは、予め適正に規制されているので、上記支持環２０を上記内輪１３ａに外嵌固定した状態で、上記エンコーダ１８の被検出面と上記センサ１９の検出部とが、回転速度検出の為に適正な（例えば厚さが０．５〜２mm程度の）微小隙間を介して対向する。又、上述の様に、外輪１２に対しホルダ２７を取り付けると共に、上記支持環２０を上記内輪１３ａの内端部に外嵌固定した状態で、前記各シールリップ２６ａ、２６ｂの先端縁が、上記外ケース２８のうちの、内径側円筒部３２の内周面と内径側円輪部３３の軸方向内側面とに、それぞれ全周に亙り覆って摺接する。

上述の様に構成する本参考例の回転検出装置付転がり軸受ユニットの使用時に、上記内輪１３ａと共に上記エンコーダ１８が回転すると、このエンコーダ１８の被検出面に存在するＳ極とＮ極とが、上記センサ１９の検出部の直前部分を交互に通過する。この結果、このセンサ１９の出力信号が、上記内輪１３ａ及び上記エンコーダ１８の回転速度に反比例した周期（比例した周波数）で変化する。そこで、上記出力信号を、前記ハーネス３４によりＡＢＳやＴＣＳの制御器に送り、このＡＢＳやＴＣＳの制御に利用する。

上述の様な本参考例の構造では、上記エンコーダ１８は、上記ホルダ２７を構成する外ケース２８と、上記支持環２０と、上記各シールリップ２６ａ、２６ｂとにより、外部空間から遮断されている。従って、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダ１８に付着する事を防止できる。又、上記センサ１９の検出部はこのエンコーダ１８の被検出面に、直接対向している。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダ１８の回転に伴って上記センサ１９の出力信号を確実に変化させ、上記内輪１３ａの回転検出に関する信頼性を確保できる。更に、上記ホルダ２７を構成する合成樹脂製の内ケース２９全体を、それぞれが金属製である外ケース２８及び上記支持環２０により覆っている為、飛び石等が、上記内ケース２９にぶつかる事がなくなり、飛び石等により、この内ケース２９に保持したセンサが損傷を受けにくくできる。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。

又、上記各シールリップ２６ａ、２６ｂの先端縁を、上記外ケース２８を構成する金属板のうちで、前記内径側円筒部３２の内周面と前記内径側円輪部３３の軸方向内側面とに摺接させている為、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。
更に、本参考例の場合には、前記ホルダ２７を、上記内輪１３ａの軸方向内端部の周囲に存在させて、このホルダ２７のうち、前記凸部３６以外の部分の軸方向内端部を、この内輪１３ａの軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させていない。この為、回転検出装置付転がり軸受ユニットのうち、前記凸部３６以外の部分の軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。

［本発明の第２参考例］
図５は、本発明の第２参考例を示している。本参考例は、乗用車の前輪（ＦＦ車、４ＷＤ車の場合）或いは後輪（ＦＲ車、ＭＲ車、４ＷＤ車の場合）の如く、独立懸架式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットで、本発明と類似した回転検出装置を実施した場合に就いて示している。本参考例の場合も、外輪１２ａの内周面に複列の外輪軌道１６、１６が形成されている。特に本参考例の場合には、内輪相当部材が、ハブ本体３８と内輪３９とを組み合わせて成るハブ４０である。このうちのハブ本体３８の外周面の軸方向外端寄り部分には、車輪を結合固定する為の結合フランジ４１を、同じく中間部には内輪軌道４２ａを、同じく内端部に小径段部４３を、それぞれ形成している。そして、この小径段部４３に、その外周面に内輪軌道４２ｂを形成した、上記内輪３９を締り嵌めで外嵌している。この内輪３９の軸方向内端部は、上記ハブ本体３８の軸方向内端面よりも少し軸方向内方に突出している。車両への組み付け状態で上記内輪３９の軸方向内端面は、等速ジョイントを構成するハウジングの軸方向外端面により抑えられて、上記ハブ本体３８からの抜け止めを図られる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１参考例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。

［本発明の第３参考例］
図６〜７は、本発明の第３参考例を示している。本参考例の場合には、支持環２０ａを構成する円筒部２１ａの直径を、軸方向外半部と軸方向内半部とで同じにしている（単なる円筒形としている）。そして、着磁する事によりエンコーダ１８ａとなる磁性材を、上記円筒部２１ａの軸方向外半部及び軸方向内半部の外周面に添設している。この様な磁性材は、図７に示す様に、着磁ヨーク３７により、軸方向外半部のみ着磁して、上記エンコーダ１８ａとしての被検出面としている。即ち、上記着磁ヨーク３７が、上記磁性材のうちでシールリップ２６ａの先端縁よりも軸方向外方に位置する部分のみを着磁している。この様なエンコーダ１８ａは、前述の第１参考例或いは第２参考例のエンコーダ１８に代えて、内輪１３ａ（図１に示した第１参考例の場合）或いは内輪３９（図２に示した第２参考例の場合）の内端部に外嵌固定する事により、回転検出装置付転がり軸受ユニットを構成する。その他の部分の構成及び作用は、前述した第１参考例或いは上述した第２参考例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［本発明の実施の形態の１例］
図８は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、外ケース２８を構成する外径側円輪部３１の軸方向外側面のうち通孔３５の周囲部分と、内ケース２９を構成する主部４７の軸方向内側面のうち凸部３６の周囲部分に形成した段部４５との間に、Ｏリング、パッキング等のシールリング４６を挟持して、ハーネス３４の取り出し部に於いて、上記外ケース２８と上記内ケース２９との間に存在する隙間を塞いでいる。そして、これら両ケース２８、２９を別々に造って後から組み合わせた場合でも、外部空間に存在する泥水等の異物が、この隙間を通じて、転がり軸受ユニット内部に浸入しない様にしている。その他の部分の構成及び作用は、上述した各参考例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

本発明を実施する場合、回転側軌道輪がハブである場合に、ハブ本体と内輪とを結合固定する構造は、特に問わない。例えば、ハブ本体に螺合したナットにより、内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造や、ハブ本体の一部を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部により内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造を採用できる。更に、転動体も、図示の様な玉に限らず、円すいころであっても良い。

本発明の第１参考例を示す断面図。図１のＡ部拡大図。エンコーダ及びシールリップを支持した支持環を取り出して示す部分断面図。このうちのエンコーダに着磁する状態を示す部分断面図。本発明の第２参考例を示す断面図。本発明の第３参考例に組み込むエンコーダ及びシールリップを支持した支持環を取り出して示す部分断面図。このうちのエンコーダに着磁する状態を示す部分断面図。本発明の実施の形態の１例を示す部分断面図。従来構造の第１例を示す部分断面図。同第２例を示す部分断面図。

１内輪
２、２ａエンコーダ
３外輪
４、４ａセンサ
５シールリング
６芯金
７支持環
８透孔
９、９ａホルダ
１０車輪支持用転がり軸受ユニット
１１回転検出装置
１２外輪
１３ａ、１３ｂ内輪
１４転動体
１５取付フランジ
１６外輪軌道
１７内輪軌道
１８、１８ａエンコーダ
１９センサ
２０、２０ａ支持環
２１、２１ａ円筒部
２２円輪部
２３小径部
２４大径部
２５段差部
２６ａ、２６ｂシールリップ
２７ホルダ
２８外ケース
２９内ケース
３０外径側円筒部
３１外径側円輪部
３２内径側円筒部
３３内径側円輪部
３４ハーネス
３５通孔
３６凸部
３７着磁ヨーク
３８ハブ本体
３９内輪
４０ハブ
４１結合フランジ
４２ａ、４２ｂ内輪軌道
４３小径段部
４５段部
４６シールリング
４７主部

Claims

外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面にこの外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら外輪軌道と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を有する、駆動輪を上記懸架装置に対して回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットと、上記内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持された、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるセンサとを備えた回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記内輪相当部材の軸方向内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に支持環が固定されており、この支持環は、円筒部と、この円筒部の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がった円輪部とを有するもので、上記内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出しない状態で設けられており、上記エンコーダは、被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを交互に配置したゴム磁石或いはプラスチック磁石製の円筒状部材であって、上記支持環を構成する円筒部の外周面に全周に亙って添設されており、上記センサは、上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、その検出部を上記エンコーダの被検出面に、径方向外側から対向させており、上記ホルダは、金属板製の外ケースと、合成樹脂製の内ケースとから成り、このうちの外ケースは、その軸方向外端部を上記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌固定された外径側円筒部と、この外径側円筒部の軸方向内端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった外径側円輪部と、この外径側円輪部の内周縁部から軸方向外方に向け直角に折れ曲がった内径側円筒部と、この内径側円筒部の軸方向外端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった内径側円輪部と、上記外径側円輪部の円周方向の一部に形成された通孔とを有するもので、上記内径側円輪部の軸方向内側面を、上記支持環を構成する円輪部の軸方向外側面に対向させており、上記内ケースは、上記センサを保持した主部と、この主部の軸方向内端面の一部に設けたハーネス取り出し用の凸部とを有するもので、上記主部を上記外径側円筒部の内径側に配置すると共に、この凸部を上記通孔に挿通した状態で、上記外ケースに支持されており、更に、上記ホルダは、上記内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在すると共に、上記凸部以外の部分がこの内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出しない状態で設けられており、上記外径側円輪部の軸方向外側面のうち上記通孔の周囲部分と上記主部の軸方向内側面のうち上記凸部の周囲部分との間にシールリングを挟持すると共に、上記支持環を構成する円輪部の径方向外寄り部分にそれぞれの基端部を全周に亙って添着した、１対の弾性材製のシールリップのうち、一方のシールリップの先端縁を上記内径側円輪部の軸方向内側面に、他方のシールリップの先端縁を上記内径側円筒部の内周面に、それぞれ全周に亙って摺接させており、且つ、上記エンコーダの被検出面を、自由状態での上記一方のシールリップの先端縁よりも、軸方向外側に存在させている事を特徴とする回転検出装置付転がり軸受ユニット。
外輪の内周面に複列の外輪軌道が形成されており、内輪相当部材が、外周面の軸方向外端寄り部分に駆動輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブである、請求項１に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
支持環を構成する円筒部の軸方向外半部で外周面にエンコーダを添設した部分の直径が、同じく軸方向内半部でこのエンコーダを添設していない部分の直径よりも小さくなっており、且つ、このエンコーダを添設していない部分のうち、軸方向に関して、このエンコーダの軸方向内端縁と自由状態での一方のシールリップの先端縁との間部分の外径を、上記エンコーダの外径と等しくしている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。