JP5331640B2 - 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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Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、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、密封性の向上を図っ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の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１０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、図示しないナックルに支持固定され、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。内方部材５２は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に外嵌された内輪５６とからなる。
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軸状の小径段部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、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形して加締部５８が形成され、この加締部５８によって前記内輪５６が軸方向に固定されている。そして、外方部材５１の端部にはシール５９およびセンサキャップ６３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。
内輪５６の外周には磁気エンコーダ６０が圧入されている。この磁気エンコーダ６０は、磁性金属板により断面が略Ｔ字状の円環状に形成された支持環６１と、この支持環６１の側面に添着されたエンコーダ本体６２とで構成されている。このエンコーダ本体６２は、フェライトの粉末を混入させたゴム等の永久磁石からなり、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に等間隔に着磁されている。
センサキャップ６３は外方部材５１の内方側の端部内周に嵌合され、外方部材５１の開口部を閉塞している。このセンサキャップ６３は、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体６４と、このキャップ本体６４に結合された金属環６５とからなる。金属環６５は、鋼板をプレス成形して断面Ｌ字形の円環状に形成されている。そして、キャップ本体６４の射出成形時にモールドすることにより、このキャップ本体６４に一体化されている。
キャップ本体６４の径方向外方部には軸方向に突出する突部６６が形成され、この突部６６に、前記磁気エンコーダ６０に対応する位置に挿入孔６７が形成されている。図１１に示すように、挿入孔６７の内周面にはスリーブ６８が嵌合され、このスリーブ６８内にセンサ６９がＯリング７０を介して挿入されている。このセンサ６９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７１およびこの磁気検出素子７１の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ等からなり、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のアンチロックブレーキシステムを構成している。
センサ６９には取付片７２が突設されている。取付片７２はボルト挿通孔７３を有し、このボルト挿通孔７３にスリーブ７４が嵌合されている。そして、このスリーブ７４内に挿入されたセンサ固定ボルト７５をインサートナット７６にねじ込むことにより、センサ６９がキャップ本体６４に取り付けられる。
ここで、キャップ本体６４とセンサ６９は、ＰＡ（ポリアミド）６１２、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系の低吸水率プラスチック材料からなり、センサ取付部材の吸水による寸法変化やクラックの発生を防止して、密封性を維持することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−１２０５６０号公報
このような従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、キャップ本体６４の突部６６に形成された挿入孔６７内にセンサ６９がＯリング７０を介して挿入されているので、センサ６９の挿入時にＯリング７０が挿入孔６７に噛み込んで損傷したり、また、センサ固定ボルト７５をインサートナット７６にねじ込む時、挿入孔６７内でセンサ６９が偏心し、Ｏリング７０のシメシロが不均一になって密封性が著しく低下して泥水が挿入孔６７から侵入する恐れがある。
さらに、自動車メーカ等の組立ラインでセンサ６９を挿入するまでは、キャップ本体６４の挿入孔６７が露出して異物が侵入するため、例えば、搬送時を含む組立前に止め栓のような密封部材をこの挿入孔６７に装着しておく必要があった。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、組立作業性の向上と共に、密封性を確保し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する。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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とからなり、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、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌固定され、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のセンサキャップとを備え、このセンサキャップの径方向外方部に取付部が軸方向に突出して形成され、この取付部の前記パルサリングに対応する位置にセンサユニットが装着され、このセンサユニットに包埋された回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記取付部に軸方向に延びる貫通孔が形成され、この貫通孔に有底円筒状のセンサ挿入環が一体モールドされると共に、このセンサ挿入環が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、当該センサ挿入環の底部が、前記パルサリングと所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置されている。
このように、内輪に外嵌されたパルサリングと、外方部材のインナー側の端部に内嵌固定され、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のセンサキャップとを備え、このセンサキャップの径方向外方部に取付部が軸方向に突出して形成され、この取付部のパルサリングに対応する位置にセンサユニットが装着され、このセンサユニットに包埋された回転速度センサがパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、取付部に軸方向に延びる貫通孔が形成され、この貫通孔に有底円筒状のセンサ挿入環が一体モールドされると共に、このセンサ挿入環が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、当該センサ挿入環の底部が、パルサリングと所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置されているので、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができると共に、センサユニットをセンサ挿入環の底部に衝合するまで挿入するだけで所望のエアギャップが得られ、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れる。さらに、センサ挿入環で軸受内部を密封することができ、従来のように、センサ挿入孔が外部に露出していないため、センサ挿入孔環とセンサユニットとの間にＯリング等のシール手段を装着しなくても密封性を確保し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。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記センサユニットが、前記回転速度センサが包埋された挿入部と前記センサキャップの取付部に固定される取付フランジとを一体に有するセンサホルダを備え、前記取付部にナットがインサート成形によって埋め込まれ、前記センサホルダが前記取付部に固定ボルトを介して着脱自在に固定されていれば、センサユニットが長期間に亘ってずれることなく確実に固定することができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記センサ挿入環が、その円筒部の開口縁部に径方向外方に延びる鍔部を備えていても良い。また、請求項４に記載の発明のように、前記センサ挿入環が、その円筒部に外径側に延びる重合部を備えていても良い。また、請求項５に記載の発明のように、前記センサ挿入環が、その底部から軸方向に延びる小径円筒部と、この小径円筒部から外径側に延びる重合部を介して大径円筒部とを備えていても良い。こうした形状によりセンサ挿入環を強固に固定することができる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記取付部に前記センサユニットが装着される貫通孔が形成され、前記センサ挿入環の円筒部が外部に露出せずに埋設されていれば、取付部とセンサ挿入環の接合面積が増大し、センサ挿入環を強固に一体化することができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記センサ挿入環の底部が前記センサキャップの底面より前記パルサリング側に突出してモールドされていれば、センサキャップと軸受部との干渉に影響されずにパルサリングとの最適な軸方向すきまを設定することができる。
また、請求項８に記載の発明のように、前記センサ挿入環の板厚が０．２〜１．０ｍｍの範囲に設定されていれば、円筒部の形状を精度良く成形することができると共に、所望の磁気特性を得ることができる。
また、請求項９に記載の発明のように、前記センサキャップが、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体と、このキャップ本体の開口部に一体モールドされた芯金とからなり、この芯金が前記キャップ本体の外周部に露出し、前記外方部材の端部内周に圧入されていれば、センサキャップの強度・剛性を高めることができると共に、金属嵌合により嵌合部の密封性を向上させることができる。
好ましくは、請求項１０に記載の発明のように、前記芯金が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができる。
また、請求項１１に記載の発明のように、前記センサキャップの底部に、前記ナットのアウター側の端面に位置して貫通する凹球面状の小径孔が形成され、この小径孔にゴム球からなるシール部材がシメシロを介して圧入されていれば、インサート成形によって埋め込まれたナットと取付部との間の接合部にすきまが生じても外部から雨水等が内部に浸入するのを防止することができる。
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、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とからなり、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、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌固定され、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のセンサキャップとを備え、このセンサキャップの径方向外方部に取付部が軸方向に突出して形成され、この取付部の前記パルサリングに対応する位置にセンサユニットが装着され、このセンサユニットに包埋された回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記取付部に軸方向に延びる貫通孔が形成され、この貫通孔に有底円筒状のセンサ挿入環が一体モールドされると共に、このセンサ挿入環が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、当該センサ挿入環の底部が、前記パルサリングと所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置されているので、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができると共に、センサユニットをセンサ挿入環の底部に衝合するまで挿入するだけで所望のエアギャップが得られ、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れる。さらに、センサ挿入環で軸受内部を密封することができ、従来のように、センサ挿入孔が外部に露出していないため、センサ挿入孔環とセンサユニットとの間にＯリング等のシール手段を装着しなくても密封性を確保し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。
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である。 図１の要部拡大図である。 図２の変形例を示す要部拡大図である。 図２の他の変形例を示す要部拡大図である。 同上、他の変形例を示す要部拡大図である。 同上、他の変形例を示す要部拡大図である。 同上、他の変形例を示す要部拡大図である。 本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 図８の要部拡大図である。 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１０の要部拡大図である。
外周に車体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、前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させた磁気エンコーダと、前記外方部材のインナー側の端部に内嵌固定され、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のセンサキャップとを備え、このセンサキャップの径方向外方部に取付部が軸方向に突出して形成され、この取付部の前記磁気エンコーダに対応する位置にセンサユニットが装着されると共に、このセンサユニットに包埋された回転速度センサが前記磁気エンコーダに所定の軸方向エアギャップ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、前記センサキャップが、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体と、このキャップ本体の開口部に一体モールドされた芯金とからなり、前記取付部に軸方向に延びる貫通孔が形成され、この貫通孔に有底円筒状のセンサ挿入環が一体モールドされると共に、このセンサ挿入環が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、当該センサ挿入環の底部が、前記磁気エンコーダと所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置されている。
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、図３は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図４〜図７は、同上、他の変形例を示す要部拡大図である。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従動輪側の第３世代と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、内方部材３と外方部材４、および両部材３、４間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪７とを指す。
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の円周等配位置には車輪を締結するためのハブボルト６ａが植設されている。また、外周にアウター側（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軸状の小径段部１ｂが形成され、この小径段部１ｂに内輪７が所定のシメシロを介して圧入されている。そして、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１ｃが形成され、この加締部１ｃによってハブ輪１に対して内輪７が所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。なお、内輪７の外周にはインナー側の内側転走面７ａが形成されている。
一方、外方部材４は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に固定される車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周に前記内方部材３の複列の内側転走面１ａ、７ａに対向する複列の外側転走面４ａ、４ａが一体に形成されている。複列の転がり軸受２は、これら両転走面４ａ、１ａおよび４ａ、７ａ間に収容された複列の転動体５、５と、これら複列の転動体５、５を周方向等配に転動自在に保持する保持器８とを備えている。
外方部材４の両端部にはシール９およびセンサキャップ１０が装着され、外方部材４と内方部材３間に形成される環状空間の開口部を密封している。そして、これらシール９およびセンサキャップ１０により、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に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％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１ａをはじめ、シール９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の範囲に硬化処理されている。なお、加締部１ｃは、鍛造後の素材表面硬さ３０ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。
また、外方部材４は、ハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面４ａ、４ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪７および転動体５はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。なお、ここでは、複列の転がり軸受２として、転動体５、５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錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。また、第３世代の構造を例示したが、一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２世代構造であっても良い。
内輪７の外周にはパルサリング１１が圧入されている。このパルサリング１１は、円環状に形成された支持環１２と、この支持環１２の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１３とで構成されている。この磁気エンコーダ１３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、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて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。
支持環１２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７に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延びる立板部１２ｂとを有している。この立板部１２ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１３が接合されている。
センサキャップ１０は外方部材４のインナー側の端部に内嵌固定され、外方部材４の開口部を閉塞している。このセンサキャップ１０は、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体１４と、このキャップ本体１４の開口部に一体モールドされた芯金１５とからなる。この芯金１５は、耐食性を有するステンレス鋼板や冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス成形して断面Ｌ字形の円環状に形成されている。特に、この芯金１５は、後述する回転速度センサ１９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）で形成されるのが好ましい。
ここで、図２に拡大して示すように、キャップ本体１４の径方向外方部には軸方向に突出する取付部１６が一体に突設され、この取付部１６の磁気エンコーダ１３に対応する位置に軸方向に延びる貫通孔１６ａが形成され、この貫通孔１６ａに有底円筒状のセンサ挿入環１７が一体モールドされている。センサ挿入環１７は、磁気エンコーダ１３と所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙するように配置される底部１７ａと、この底部１７ａから軸方向に延びる円筒部１７ｂ、およびこの円筒部１７ｂの開口縁部に径方向外方に延びる鍔部１７ｃを備えている。この鍔部１７ｃによってセンサ挿入環１７をキャップ本体１４に強固に一体化することができる。
センサ挿入環１７は、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）からプレス加工によって形成されている。これにより、後述する回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができる。また、センサユニット１８をセンサ挿入環１７の底部１７ａに衝合するまで挿入するだけで所望のエアギャップが得られ、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れると共に、このセンサ挿入環１７で軸受内部を密封することができ、従来のように、センサ挿入孔が外部に露出していないため、センサ挿入孔環１７とセンサユニット１８との間にＯリング等のシール手段を装着しなくても密封性を確保し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、センサ挿入環１７の板厚ｔは、０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．４〜０．８ｍｍの範囲に設定されている。この板厚ｔが０．２ｍｍ未満では、円筒部１７ｂの形状を精度良く成形するのが難しくなると共に、１．０ｍｍを超えると、エアギャップが大きくなって所望の磁気特性を得ることができず検出精度が低下する。
センサユニット１８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からなる回転速度センサ１９およびこの磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ等からなり、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のアンチロックブレーキシステムを構成している。
回転速度センサ１９は合成樹脂からなるセンサホルダ２０内に包埋されている。このセンサホルダ２０には、挿入部２０ａと取付フランジ２０ｂが一体に形成されている。また、キャップ本体１４の取付部１６には、内周に雌ねじ２１ａが形成されたナット２１がインサート成形によって埋め込まれている。そして、取付フランジ２０ｂを介して固定ボルト２２を締結することにより、センサユニット１８が取付部１６に固定される。なお、ナット２１の外周には環状溝２１ｂが形成され、ナット２１が軸方向に移動するのを防止している。
図３に、図２の変形例を示す。この実施形態は、前述したものと基本的にはセンサキャップの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
センサキャップ１０’は外方部材４のインナー側の端部に内嵌固定され、外方部材４の開口部を閉塞している。このセンサキャップ１０’は、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体１４と、このキャップ本体１４の開口部に一体モールドされた芯金１５’とからなる。この芯金１５’は、耐食性を有するステンレス鋼板をプレス成形して断面Ｌ字形の円環状に形成されている。この芯金１５’は、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）で形成され、キャップ本体１４の外周部に露出した状態で一体モールドされている。そして、外方部材４のインナー側の端部内周に圧入されている。これにより、センサキャップ１０’は外方部材４とに金属嵌合され、前述した実施形態に比べ嵌合部の密封性を向上させることができる。
図４に、図２の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図２）と基本的にはセンサ挿入環の形状が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
キャップ本体１４の径方向外方部には軸方向に突出する取付部１６が一体に突設され、磁気エンコーダ１３に対応する位置に有底円筒状のセンサ挿入環２５が一体モールドされている。このセンサ挿入環２５は、磁気エンコーダ１３と所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置される底部１７ａと、この底部１７ａから軸方向に延びる円筒部２５ａからなり、この円筒部２５ａの略中央部に外径側に延びる重合部２６が形成されている。これにより、センサ挿入環２５をキャップ本体１４にさらに強固に一体化することができる。
センサ挿入環２５は、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）で形成されている。これにより、前述した実施形態と同様、回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができる。
図５に、図２の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図２）と基本的にはセンサ挿入環の形状が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
キャップ本体１４の径方向外方部には軸方向に突出する取付部１６が一体に突設され、磁気エンコーダ１３に対応する位置に有底円筒状のセンサ挿入環２７が一体モールドされている。このセンサ挿入環２７は、磁気エンコーダ１３と所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置される底部２７ａと、この底部２７ａから軸方向に延びる小径円筒部２７ｂと、この小径円筒部２７ｂから外径側に延びる重合部２７ｃを介して大径円筒部２７ｄとを備えている。これにより、センサ挿入環２７をキャップ本体１４にさらに強固に一体化することができる。
センサ挿入環２７は、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）で形成されている。これにより、前述した実施形態と同様、回転速度センサ１９の感知性能に悪影響を及ぼすことなく高精度な速度検出を行うことができる。
図６に、図２の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図２）と基本的にはセンサ挿入環の形状が一部異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
キャップ本体１４の径方向外方部には軸方向に突出する取付部１６’が一体に突設され、磁気エンコーダ１３に対応する位置に有底円筒状のセンサ挿入環２８が一体モールドされている。このセンサ挿入環２８はオーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成され、磁気エンコーダ１３と所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置される底部１７ａと、この底部１７ａから軸方向に延びる円筒部１７ｂとからなる。本実施形態では、取付部１６’にセンサユニット１８が装着される貫通孔１６ａが形成され、センサ挿入環２８の円筒部１７ｂが外部に露出せずに埋設されているので、センサ挿入環２８自体がシンプルな形状であっても、取付部１６’とセンサ挿入環２８の接合面積が増大し、センサ挿入環２８を強固に一体化することができる。
図７に、図２の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図２）と基本的にはセンサ挿入環の構成が一部異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
キャップ本体１４の径方向外方部には軸方向に突出する取付部１６が一体に突設され、磁気エンコーダ１３に対応する位置に有底円筒状のセンサ挿入環１７が一体モールドされている。センサ挿入環１７はオーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成され、磁気エンコーダ１３と所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置される底部１７ａと、この底部１７ａから軸方向に延びる円筒部１７ｂ、およびこの円筒部１７ｂの開口縁部に径方向外方に延びる鍔部１７ｃを備えている。ここで、センサ挿入環１７の底部１７ａが、キャップ本体１４の底面１４ａより磁気エンコーダ１３側に突出してモールドされている。これにより、キャップ本体１４と軸受部との干渉に影響されずに磁気エンコーダ１３との最適な軸方向すきまを設定することができる。
図８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、図９は、図８の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはセンサキャップにシール部材が追加されただけで、その他同一部品、同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
センサキャップ２９は外方部材４のインナー側の端部に内嵌固定され、外方部材４の開口部を閉塞している。このセンサキャップ２９は、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体３０と、このキャップ本体３０の開口部に一体モールドされた芯金１５とからなる。
ここで、図９に拡大して示すように、キャップ本体３０の底部には、ナット２１のアウター側の端面に位置してナット２１から貫通する凹球面状の小径孔２３が形成されている。この小径孔２３にシール部材２４がシメシロを介して圧入され、小径孔２３が密封されている。本実施形態では、センサキャップ２９において、この小径孔２３以外に外部と軸受内部とを連通する部位はなく、したがって、センサキャップ２９を外方部材４に内嵌する際に軸受内部の内圧が上昇し、例えば、アウター側のシール９が変形してグリースが漏洩するのを防止することができると共に、車両走行中の温度変化により、インサート成形によって埋め込まれたナット２１と取付部１６との間の接合部にすきまが生じても外部から雨水等が内部に浸入するのを防止することができる。
ここでは、シール部材２４はゴム球とされている。ゴム球の材質は、例えばニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムからなる。このように、シール部材２４を簡単な構造で容易に取付けることができると共に、球状のシール部材２４が凹球面状の小径孔２３の内面にシメシロを介して装着されているため、密封性を向上させることができる。
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、駆動輪用、従動輪用、あるいは転動体がボール、円錐ころ等、あらゆる構造の内輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。
１ ハブ輪
１ａ、７ａ 内側転走面
１ｂ 小径段部
１ｃ 加締部
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 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 内輪
８ 保持器
９ シール
１０、１０’、２９ センサキャップ
１１ パルサリング
１２ 支持環
１２ａ、１７ｂ、２５ａ 円筒部
１２ｂ 立板部
１３ 磁気エンコーダ
１４、３０ キャップ本体
１４ａ 底面
１５、１５’ 芯金
１６、１６’ 取付部
１６ａ 貫通孔
１７、２５、２７、２８ センサ挿入環
１７ａ、２７ａ 底部
１７ｃ 鍔部
１８ センサユニット
１９ 回転速度センサ
２０ センサホルダ
２０ａ 挿入部
２０ｂ 取付フランジ
２１ ナット
２１ａ 雌ねじ
２１ｂ 環状溝
２２ 固定ボルト
２３ 小径孔
２４ シール部材
２６、２７ｃ 重合部
２７ｂ 小径円筒部
２７ｄ 大径円筒部
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 ボール
５４ 車輪取付フランジ
５５ ハブ輪
５５ａ、５６ａ 内側転走面
５５ｂ 小径段部
５６ 内輪
５７ 保持器
５８ 加締部
５９ シール
６０ 磁気エンコーダ
６１ 支持環
６２ エンコーダ本体
６３ センサキャップ
６４ キャップ本体
６５ 金属環
６６ 突部
６７ 挿入孔
６８、７４ スリーブ
６９ センサ
７０ Ｏリング
７１磁気検出素子
７２ 取付片
７３ ボルト挿通孔
７５ センサ固定ボルト
７６ インサートナット
ｔ 板厚

Claims (11)

  1. 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とからなり、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、
    前記外方部材と内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、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、
    前記外方部材のインナー側の端部に内嵌固定され、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のセンサキャップとを備え、
    このセンサキャップの径方向外方部に取付部が軸方向に突出して形成され、この取付部の前記パルサリングに対応する位置にセンサユニットが装着され、このセンサユニットに包埋された回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
    前記取付部に軸方向に延びる貫通孔が形成され、この貫通孔に有底円筒状のセンサ挿入環が一体モールドされると共に、このセンサ挿入環が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、当該センサ挿入環の底部が、前記パルサリングと所定の軸方向すきまを介して対峙するように配置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. 前記センサユニットが、前記回転速度センサが包埋された挿入部と前記センサキャップの取付部に固定される取付フランジとを一体に有するセンサホルダを備え、前記取付部にナットがインサート成形によって埋め込まれ、前記センサホルダが前記取付部に固定ボルトを介して着脱自在に固定されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  3. 前記センサ挿入環が、その円筒部の開口縁部に径方向外方に延びる鍔部を備えている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  4. 前記センサ挿入環が、その円筒部に外径側に延びる重合部を備えている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  5. 前記センサ挿入環が、その底部から軸方向に延びる小径円筒部と、この小径円筒部から外径側に延びる重合部を介して大径円筒部とを備えている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  6. 前記取付部に前記センサユニットが装着される貫通孔が形成され、前記センサ挿入環の円筒部が外部に露出せずに埋設されている請求項３または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。
  7. 前記センサ挿入環の底部が前記センサキャップの底面より前記パルサリング側に突出してモールドされている請求項３乃至６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。
  8. 前記センサ挿入環の板厚が０．２〜１．０ｍｍの範囲に設定されている請求項３乃至７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。
  9. 前記センサキャップが、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のキャップ本体と、このキャップ本体の開口部に一体モールドされた芯金とからなり、この芯金が前記キャップ本体の外周部に露出し、前記外方部材の端部内周に圧入されている請求項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。
  10. 前記芯金が非磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成されている請求項９に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  11. 前記センサキャップの底部に、前記ナットのアウター側の端面に位置して貫通する凹球面状の小径孔が形成され、この小径孔にゴム球からなるシール部材がシメシロを介して圧入されている請求項１、２および請求項９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。
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