JP5166796B2 - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

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５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に複列のボール５３、５３を介して内挿された内方部材５２とを有している。外方部材５１は、外周に車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、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の複列の外側転走面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は内輪５６の外周に形成されている。この内輪５６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に圧入されている。そして、複列のボール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の内周にはセレーション５５ｃが形成され、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。

インナー側のシール５９は、図６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の外側面には磁気エンコーダ６４が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ６４は、磁性体粉が混入されて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。

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

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。然しながら、センサホルダ６９において、保持部６８の外方部材５１の端面からの突出量や幅および径方向の厚みが規制されていないため、レイアウトによっては保持部６８が外側継手部材６０に干渉する恐れがある。また、図７に示すように、ハーネス７２が外方部材５１の円周方向片端面（図中右側）からセンサホルダ６９の保持部６８外に取り出されているが、搬送時にこのハーネス７２を引っ掛けて保持部６８を破損させる恐れがある。特に、寒冷地においては、ハーネス７２が凍結した状態のため、操舵するだけでもハーネス７２の取付部に過大な力がかかって保持部６８が欠損する恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダの寸法の最適化を図り、強度・剛性を向上させると共に、周辺部品との干渉を防止して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られ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一体に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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記回転速度センサに結線され、この回転速度センサの出力を制御器に送るハーネスが前記センサホルダの保持部から取り出されると共に、前記保持部の径方向の寸法が８．５〜１５．０ｍｍの範囲に規制され、かつ、前記外方部材の端面から当該保持部の軸方向の突出量が８．５〜２０．０ｍｍの範囲に規制されている。

このように、外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバーと、このカバーに結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダを備えた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、回転速度センサに結線され、この回転速度センサの出力を制御器に送るハーネスがセンサホルダの保持部から取り出されると共に、保持部の径方向の寸法が８．５〜１５．０ｍｍの範囲に規制され、かつ、外方部材の端面から当該保持部の軸方向の突出量が８．５〜２０．０ｍｍの範囲に規制されているので、ハーネスが引張られても保持部が破損しない強度・剛性を確保できると共に、周辺部品との干渉を防止して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ができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記シールのうちインナー側のシールが、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌され、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内輪の外径に圧入された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を有し、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとからなり、このスリンガの立板部のインナー側の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサが、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、リード線を介して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とからなっていれば、装置のコンパクト化ができると共に低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記ハーネスが前記保持部から周方向に延びていれば、ハーネスがナックルの外径側へ取り出し易くなって組立の作業性が向上する。

また、請求項４に記載の発明のように、前記保持部が路面垂直方向に対して傾斜角３０〜９０°の範囲に配置されていれば、ハーネスの屈曲角度が大きくなって内部配線への悪影響が生じるのを防止すると共に、ハーネス自体の長さが長くなって組立作業が煩雑となるのとナックルや他の周辺部品に干渉するのを防止することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部に前記保持部が一体に結合されていれば、外方部材に対してセンサホルダを容易に、かつ正確に位置決め固定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に、前記嵌合部からインナー側に突出して固定部が形成され、この固定部に前記保持部が一体に結合されていれば、保持部のスペースを確保しつつカバーと内輪との環状空間を小さくでき、密封性を向上させることができる。

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られ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一体に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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記回転速度センサに結線され、この回転速度センサの出力を制御器に送るハーネスが前記センサホルダの保持部から取り出されると共に、前記保持部の径方向の寸法が８．５〜１５．０ｍｍの範囲に規制され、かつ、前記外方部材の端面から当該保持部の軸方向の突出量が８．５〜２０．０ｍｍの範囲に規制されているので、ハーネスが引張られても保持部が破損しない強度・剛性を確保できると共に、周辺部品との干渉を防止して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ができる。

外周に懸架装置に取り付けられ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一体に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の一方に対向する内側転走面と、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、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材および前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバー、およびこのカバーに結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌され、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合され、サイドリップとラジアルリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内輪の外径に圧入された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を有し、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとからなり、このスリンガの立板部のインナー側の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記回転速度センサに結線され、この回転速度センサの出力を制御器に送るハーネスが前記センサホルダの保持部から周方向に取り出されると共に、前記保持部の径方向の寸法が８．５〜１５．０ｍｍの範囲に規制され、かつ、前記外方部材の端面から当該保持部の軸方向の突出量が８．５〜２０．０ｍｍの範囲に規制されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の検出部を示す要部拡大図、図３は、図２のセンサホルダの構成を示す説明図、図４は、図１の側面図である。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ター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）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の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２からなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。

ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周にはアウター側（一方）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、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。ハブ輪１の小径段部１ｂには内輪２が所定のシメシロを介して圧入固定されている。この内輪２の外周にはインナー側（他方）の内側転走面２ａが形成されている。

ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、後述するシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。これにより、基部６ｂの耐摩耗性が向上するばかりでなく、内輪２の嵌合面となる小径段部１ｂのフレッティングが抑制されると共に、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対してハブ輪１は充分な機械的強度を有する。なお、内輪２および転動体４は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

外方部材５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周には前記内方部材３の複列の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。そして、少なくともこれら複列の外側転走面５ａ、５ａは高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

外方部材５の複列の外側転走面５ａ、５ａと、これらに対向するハブ輪１の内側転走面および内輪２の内側転走面２ａとの間には複列の転動体４、４がそれぞれ収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５と内方部材３との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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。

なお、ここでは、転動体４をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。また、ここでは、第３世代構造の車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、ハブ輪１の小径段部１ｂに一対の内輪２が圧入された第２世代構造であっても良い。

アウター側のシール８は、外方部材５に装着され、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに摺接する複数のリップを有する一体型のシールで構成されている。一方、インナー側のシール９は、外方部材５に装着され、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板１３と、このシール板１３に対向配置され、内輪２の外径に圧入されたスリンガ１４とからなる、所謂パックシールで構成されている。

シール板１３は、図２に拡大して示すように、外方部材５のインナー側の端部に内嵌された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着等で一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。一方、シール部材１６は合成ゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ１６ａとグリースリップ１６ｂおよび中間リップ１６ｃを有している。

また、スリンガ１４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）からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、内輪２に圧入される円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとを有している。そして、このスリンガ１４における立板部１４ｂのインナー側の側面には、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１７が加硫接着等によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ１７は周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された、所謂ゴム磁石からなり、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。

シール部材１６のサイドリップ１６ａは、スリンガ１４の立板部１４ｂに摺接されると共に、グリースリップ１６ｂおよび中間リップ１６ｃは、円筒部１４ａにそれぞれ摺接されている。そして、立板部１４ｂの外縁は、シール板１３と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール１８を構成している。

ここで、本実施形態では、センサホルダ１０が外方部材５のインナー側の端部に装着されている。このセンサホルダ１０は、カップ状に形成されたカバー１１と、このカバー１１に結合された保持部１２とからなる。カバー１１は、耐食性を有する非磁性体の鋼鈑、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）等のステンレス鋼板をプレス加工にて形成されている。これにより、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ず、また、カバー１１の発錆を抑えて長期間に亘って信頼性を維持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ができる。

カバー１１は、外方部材５のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１１ａと、この嵌合部１１ａから径方向内方に延び、外方部材５の端面５ｃに密着する鍔部１１ｂと、この鍔部１１ｂからさらに径方向内方に延びる底部１１ｃとを備え、全体として円環状に形成されている。このように、鍔部１１ｂを外方部材５の端面５ｃに密着させた状態で、カバー１１が外方部材５のインナー側の端部に外嵌されているので、外方部材５に対してセンサホルダ１０を容易に、かつ正確に位置決め固定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

そして、カバー１１における底部１１ｃの径方向外方（路面から遠い側）の周方向一箇所に、嵌合部１１ａからインナー側に突出して固定部１９が形成されている。具体的には、図４に示すように、固定部１９は、路面垂直方向に対して傾斜角θが３０〜９０°の範囲に形成され、この固定部１９に切欠き１９ａが設けられて保持部１２が一体に結合されている。ハーネス２１は回転速度センサ２０に結線され、この保持部１２から周方向に延びている。これにより、ハーネス２１がナックルの外径側へ取り出し易くなって組立の作業性が向上する。なお、カバー１１の固定部１９に保持部１２をインサート成形によって一体に結合するようにしても良い。

カバー１１における固定部１９の傾斜角θが路面垂直方向を基準に３０°より小さくなれば、ハーネス２１を過度に曲げてナックルの外径側へ取り出すことになり、保持部１２に対してハーネス２１の屈曲角度が大きくなる。これでは、内部配線への悪影響が生じて信頼性を損なう恐れがあり好ましくない。一方、傾斜角θが９０°を超えると、ハーネス２１自体の長さが必要以上に長くなり、組立作業が煩雑となって作業性が低下するだけでなく、ハーネス２１がナックルや他の周辺部品に干渉し易くなるため、信頼性が低下する。

なお、カバー１１の底部１１ｃにおける路面から最も近い側の周方向の一箇所にまゆ型形状のドレーン孔２２が穿設されている。このドレーン孔２２により、車両走行中に底部１１ｃ内に泥水や小石等の異物が入り込んだとしても容易に排出され、長時間に亘って滞留することはない。したがって、異物が車両停止時に固着して周辺部品に悪影響を及ぼすのを防止することができる。

保持部１２には回転速度センサ２０が包埋されている。この保持部１２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の特殊エーテル系合成樹脂材から射出成形によって形成され、ＧＦ（グラス繊維）からなる繊維状強化材が１０〜４５ｗｔ％充填されている。これにより、回転速度センサ２０の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って強度・耐久性を向上させることができる。また、ＧＦを充填させることにより、半結晶性材料を、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができるため耐熱性が向上すると共に、弾性率の増大により剛性が高くなる。

ＧＦの充填量に関しては、１０ｗｔ％未満ではその効果が充分に発揮されず、また、４５ｗｔ％を超えて充填されると、成形品内の繊維が異方性を引き起こして密度が大きくなって寸法安定性が低下して好ましくない。なお、保持部１２はＰＰＳ以外にもＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＡ６−１２、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。また、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等が例示できる。

図２に示す回転速度センサ２０は、磁気エンコーダ１７に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙し、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、磁気検出素子の出力波形を整える波形成型回路を一体化したＩＣ部２０ａと、リード線２０ｂとからなる。そして、回転速度センサ２０の出力がハーネス２１によって取り出され、図示しないＡＢＳの制御器に送られる。これにより、装置のコンパクト化ができると共に低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。

本実施形態では、センサホルダ１０の保持部１２が所定の寸法に規制されている。すなわち、図３に示すように、保持部１２の検出面（アウター側の端面）からＩＣ部２０ａまでのモールド厚みをＡ、ＩＣ部２０ａの厚みをＢ、ＩＣ部２０ａからハーネス２１の中心までの寸法をＣ、ハーネス２１の半径をＤ、ハーネス２１から保持部１２のインナー側の端面までのモールド厚みをＥ、そして、カバー１１における鍔部１１ｂの外方部材５の端面５ｃとの突合せ面から保持部１２の検出面までの寸法をＦとした場合、保持部１２の軸方向寸法Ｇは、Ｇ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆとなる。

ここで、ハーネス２１が引張られることによって保持部１２が破損しないためには、ハーネス２１のモールド部分の軸方向のモールド厚み、すなわち、少なくともＥ＝１．０ｍｍ、Ｃ＝３．０ｍｍは必要である。また、磁気エンコーダ１７の被検出面（インナー側の側面）と保持部１２の検出面との間に異物が噛み込んでもＩＣ部２０ａが破損しないためには、ＩＣ部２０ａのモールド部分の厚み、すなわち、少なくともＡ＝０．５ｍｍは必要である。そして、一般的に使用されているＩＣ部２０ａの厚みＢ＝１．６ｍｍ、ハーネス２１の半径Ｄ＝２．０ｍｍとし、さらに、必要エアギャップおよびスリンガ１４の位置決め誤差等を考慮してＦ＝０．４ｍｍとした場合、最低必要な外方部材５の端面５ｃからの保持部１２の軸方向突出量Ｇは、Ｇ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＝０．５＋１．６＋３．０＋２．０＋１．０＋０．４＝８．５ｍｍとなる。また、周辺部品、ここでは、等速自在継手（図示せず）との干渉を考慮して、この保持部１２の軸方向突出量Ｇは２０ｍｍ以下が好ましい。

一方、保持部１２の外径面からハーネス２１までのモールド厚みをＨ、ハーネス２１からリード線２０ｂまでの寸法をＪ、リード線２０ｂの折り曲げ部からＩＣ部２０ａまでの寸法をＫ、ＩＣ部２０ａの径方向幅をＬ、ＩＣ部２０ａから保持部１２の内径面までのモールド厚みをＭとした場合、保持部１２の径方向寸法Ｎは、Ｎ＝Ｈ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌ＋Ｍとなる。

ここで、ハーネス２１が引張られることによって保持部１２が破損しないためには、ハーネス２１のモールド部分の径方向のモールド厚み、すなわち、少なくともＨ＝１．０ｍｍ、Ｍ＝１．０ｍｍは必要である。そして、一般的に使用されている回転速度センサ２０の実績寸法から、ハーネス２１からリード線２０ｂまでの寸法Ｊ＝１．５ｍｍ、リード線２０ｂの折り曲げ部からＩＣ部２０ａまでの寸法Ｋ＝１．５ｍｍ、ＩＣ部２０ａの径方向幅Ｌ＝３．５ｍｍとした場合、最低必要な保持部１２の径方向寸法Ｎは、Ｎ＝Ｈ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌ＋Ｍ＝１．０＋１．５＋１．５＋３．５＋１．０＝８．５ｍｍとなる。また、周辺部品、ここでは、等速自在継手との干渉を考慮して、保持部１２の径方向寸法Ｎは１５ｍｍ以下が好ましい。

このように、センサホルダ１０の保持部１２の寸法を、構成部品の寸法やモールド部分の強度から算出して最適値に規制することにより、センサホルダ１０の寸法の最適化を図ることができ、保持部１２の強度・剛性を向上させると共に、周辺部品との干渉を防止して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、外方部材の端部に装着されたカバーと、このカバーに結合され、回転速度センサが包埋された樹脂製の保持部とからなるセンサホルダを備えた車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の検出部を示す要部拡大図である。 図２のセンサホルダの構成を示す説明図である。 図１の側面図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図５の要部拡大図である。 図５の側面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・・・・内輪
３・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５ｃ・・・・・・・・・・・・・・外方部材の端面
６・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジのインナー側の基部
７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１０・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
１１・・・・・・・・・・・・・・カバー
１１ａ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１１ｂ・・・・・・・・・・・・・鍔部
１１ｃ・・・・・・・・・・・・・底部
１２・・・・・・・・・・・・・・保持部
１３・・・・・・・・・・・・・・シール板
１４・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１４ａ・・・・・・・・・・・・・円筒部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・立板部
１５・・・・・・・・・・・・・・芯金
１６・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１６ａ・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
１６ｂ・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
１６ｃ・・・・・・・・・・・・・中間リップ
１７・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
１８・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１９・・・・・・・・・・・・・・固定部
１９ａ・・・・・・・・・・・・・切欠き
２０・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２０ａ・・・・・・・・・・・・・ＩＣ部
２０ｂ・・・・・・・・・・・・・リード線
２１・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
２２・・・・・・・・・・・・・・ドレーン孔
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・・・・・・・・・・・・・・ボール
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
７２・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・保持部の検出面からＩＣ部までのモールド厚み
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ部の厚み
Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ部からハーネスの中心までの寸法
Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・ハーネスの半径
Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・ハーネスから保持部の端面までのモールド厚み
Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・カバーの突合せ面から保持部の検出面までの寸法
Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・保持部の軸方向の突出量
Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・保持部の外径面からハーネスまでのモールド厚み
Ｊ・・・・・・・・・・・・・・・ハーネスからリード線までの寸法
Ｋ・・・・・・・・・・・・・・・リード線の折り曲げ部からＩＣ部までの寸法
Ｌ・・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ部の径方向幅
Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ部から保持部の内径面までのモールド厚み
Ｎ・・・・・・・・・・・・・・・保持部の径方向寸法
θ・・・・・・・・・・・・・・・傾斜角

Claims (6)

1. 外周に懸架装置に取り付けられ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一体に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少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   この内方部材および前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
   前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、
   前記外方部材のインナー側の端部外周に圧入された環状のカバー、およびこのカバーに一体に結合され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダとを備え、
   前記内輪の外径に周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化する磁気エンコーダが配設され、この磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の軸方向すきまを介して対峙された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
   前記回転速度センサに結線され、この回転速度センサの出力を制御器に送るハーネスが前記センサホルダの保持部から取り出されると共に、前記保持部の径方向の寸法が８．５〜１５．０ｍｍの範囲に規制され、かつ、前記外方部材の端面から当該保持部の軸方向の突出量が８．５〜２０．０ｍｍの範囲に規制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. 前記シールのうちインナー側のシールが、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌され、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内輪の外径に圧入された円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を有し、鋼板からプレス加工により断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとからなり、このスリンガの立板部のインナー側の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサが、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、リード線を介して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とからなる請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
3. 前記ハーネスが前記保持部から周方向に延びている請求項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. 前記保持部が路面垂直方向に対して傾斜角３０〜９０°の範囲に配置されている請求項１乃至３いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
5. 前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部に前記保持部が一体に結合されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
6. 前記底部の径方向外方の周方向一箇所に、前記嵌合部からインナー側に突出して固定部が形成され、この固定部に前記保持部が一体に結合されている請求項５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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