JP7107032B2 - センサユニット付軸受キャップ及びハブユニット軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、ハブユニット軸受を構成する外輪の開口部を塞ぐための軸受キャップにセンサユニットを取り付けてなるセンサユニット付軸受キャップ、及び、該センサユニット付軸受キャップを備えたハブユニット軸受に関する。
自動車などの車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受に、ＡＢＳなどの制御に必要な車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置を組み合わせることが、従来から行われている。
例えば特開２０１３－５３６３８号公報には、ハブユニット軸受を構成するハブの軸方向内側部に、回転速度検出装置を構成する円環状のエンコーダを支持し、かつ、ハブユニット軸受を構成する外輪の軸方向内側開口を塞いだ軸受キャップに、回転速度検出装置を構成するセンサユニットを取り付けた構造が記載されている。また、特開２０１３－５３６３８号公報に記載された構造では、軸受キャップのうちで、エンコーダの周方向一部と軸方向に対向する部分に、軸方向に貫通したホルダ挿入孔を設けている。そして、ホルダ挿入孔に、センサユニットを構成するセンサホルダのうちで、先端部にセンサを保持したホルダ軸部を挿入している。これにより、センサの検出部をエンコーダの被検出面に近接対向させている。また、ホルダ軸部の外周面とホルダ挿入孔の内周面との間に、弾性材製のＯリングを挟持している。
上記構造によれば、車輪とともにエンコーダが回転した際に、センサの検出部の近傍を、エンコーダの被検出面に配置されたＳ極とＮ極とが交互に通過する。このため、センサの検出部を流れる磁束の密度が変化し、センサの出力信号を変化させる。センサの出力信号が変化する周波数は、車輪の回転数に比例するため、センサの出力信号を制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御することが可能になる。
ただし、特開２０１３－５３６３８号公報に記載された構造は、ハブユニット軸受が厳しい泥水環境下で使用され、Ｏリングによる密封性が不足する場合に、貫通孔であるホルダ挿入孔を通じて、軸受キャップの内側の空間に泥水が侵入する可能性がある。
このような事情に鑑みて、例えば特開２０１６－１３６０６４号公報には、ホルダ挿入孔を有底孔とすることで、センサを、ホルダ挿入孔の底部を介して、エンコーダに対向させる構造が記載されている。このような構造によれば、ホルダ挿入孔を通じて、軸受キャップの内側の空間に泥水などの異物が侵入することを有効に防止できる。
ただし、特開２０１６－１３６０６４号公報に記載された構造では、ホルダ挿入孔とホルダ軸部との間に侵入した水分が凍結した場合に、ホルダ挿入孔の底部が破損する可能性がある。このため、ホルダ挿入孔の底部の強度を確保する必要があり、ホルダ挿入孔の底部の厚さを薄くすることが難しくなる。この結果、センサの検出部とエンコーダの被検出面との距離（エアギャップ）が増大し、エンコーダの被検出面から出入りしてセンサの検出部を通過する磁束の量が低減するため、センサによる回転速度検出の精度が低下する可能性がある。
また、特開２０１６－１３６０６４号公報に記載された構造は、ホルダ挿入孔の内側に水分が滞留することを防止するために、使用状態でホルダ挿入孔の下方に位置する部分に、ホルダ挿入孔の底部にまで達する排水溝を設けている。ところが、水分を排出するために設けた排水溝を通じて、逆に、水分がホルダ挿入孔に侵入してしまう可能性がある。
特開２０１３－５３６３８号公報 特開２０１６－１３６０６４号公報
特開２０１３－５３６３８号公報及び特開２０１６－１３６０６４号公報に記載された構造で生じ得る問題を解決するために、例えば、図９に示すような構造を採用することが考えられる。図示の構造は、本願の発明者等が本願発明を完成する以前に考えた、未公開の構造である。図示の構造では、軸受キャップ１に設けるホルダ挿入孔２を、奥端部を除いて内径が軸方向にわたり変化しない有底孔としている。また、ホルダ挿入孔２の軸方向中間部の内周面とホルダ軸部３の軸方向中間部の外周面の間に、弾性材製のＯリング４を挟持している。
上記構造によれば、特開２０１６－１３６０６４号公報に記載された構造と同様に、ホルダ挿入孔２を有底孔としているため、ホルダ挿入孔２を通じて、軸受キャップ１の内側の空間に泥水などの異物が侵入することを有効に防止できる。また、ホルダ挿入孔２の内周面とホルダ軸部３の外周面との間にＯリング４を挟持しているため、Ｏリング４が挟持された部分よりも奥側（軸方向外側）に、水分が侵入することを防止できる。したがって、水分の凍結に起因して、ホルダ挿入孔２の底部５が破損することを防止できため、底部５の厚さを薄くすることが可能になる。この結果、ホルダ軸部３の先端部に保持したセンサ６の検出部と図示しないエンコーダの被検出面との距離を短くすることが可能になり、センサ６の検出精度を向上させることができる。
ところが、図９の構造では、ホルダ軸部３をホルダ挿入孔２の内側に挿入する際に、２点鎖線で示したように、ホルダ軸部３に外嵌したＯリング４の外周面がホルダ挿入孔２の開口縁部に接触した段階から、ホルダ挿入孔２の内部に存在する空気が外部に逃げられなくなる。このため、ホルダ軸部３を、実線で示した所期の配置位置まで挿入するには、ホルダ挿入孔２の内部の空気を大きく圧縮する必要がある。したがって、ホルダ軸部３が押し戻されてセンサホルダ７の取付作業性が悪くなったり、ホルダ挿入孔２の底部５が、ホルダ挿入孔２内の圧力の上昇によって破損するといった問題が生じる可能性がある。ホルダ挿入孔２の内部に存在する空気を外部に逃がすために、軸受キャップ１にホルダ挿入孔２の奥部に通じる空気孔を設けることも考えられる。ただし、このような空気孔を、軸受キャップ１の軸方向側面に開口するように設けると、該空気孔が水分の侵入経路になる可能性がある。また、水分の侵入経路になりにくくするために、空気孔を径方向に開口するように設けることも考えられるが、このような空気孔を形成することは、軸受キャップ１をアキシャルドロー成形により造る場合には困難である。
本発明は、上述のような事情に鑑みて、ホルダ挿入孔とホルダ軸部との間の密封性を確保できるだけでなく、軸受キャップに対するセンサホルダの取付作業性が良好で、かつ、ホルダ挿入孔の底部の厚さを薄くして回転速度検出精度の向上を図れる、センサユニット付軸受キャップの構造を実現すべく発明したものである。
本発明のセンサユニット付軸受キャップ及びハブユニット軸受のうち、センサユニット付軸受キャップは、軸受キャップと、センサユニットと、弾性リングとを備える。
前記軸受キャップは、有底円筒形状を有しており、エンコーダを備えたハブを回転自在に支持した外輪の軸方向内側部に装着されて、前記外輪の軸方向内側開口を塞ぐものである。また、前記軸受キャップは、前記外輪に嵌合固定される嵌合筒部と、該嵌合筒部の内径側を塞ぎ、前記エンコーダの一部と軸方向に対向する部分に軸方向内側にのみ開口した有底孔のホルダ挿入孔が設けられた合成樹脂製の底板部とを有している。
前記センサユニットは、前記ホルダ挿入孔に挿入されたホルダ軸部を有し、前記軸受キャップに取り付けられたセンサホルダと、前記ホルダ軸部の先端部に保持されたセンサとを有している。
前記弾性リングは、前記ホルダ挿入孔の軸方向中間部の内周面と前記ホルダ軸部の軸方向中間部の外周面との間に、径方向に圧縮された態様で配置されている。
本発明ではさらに、前記ホルダ軸部は、前記弾性リングが外嵌された部分を除き、軸方向にわたり外径が一定である。また、前記ホルダ挿入孔は、内周面のうち、前記弾性リングの配置位置を含む軸方向外側部から中間部にわたる範囲に、軸方向にわたり内径が変化しない支持円筒面を有しているとともに、内周面の円周方向の少なくとも一部で、かつ、軸方向内側開口から前記弾性リングの配置位置の軸方向内側に隣接した位置にわたる範囲に、その内半径が、前記ホルダ軸部に外嵌された前記弾性リングの前記ホルダ挿入孔に挿入する以前における外半径よりも大きい、逃げ部を有している。
本発明のセンサユニット付軸受キャップを実施する場合には、例えば、前記逃げ部を、前記ホルダ挿入孔の内周面に全周にわたり設けられた環状凹部とすることもできるし、又は、前記ホルダ挿入孔の内周面の円周方向の一部に設けられた凹溝とすることもできる。
前記逃げ部を、前記環状凹部とする場合には、該環状凹部の底面を、軸方向内側に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜したテーパ面とすることもできるし、又は、軸方向にわたり内径が一定の円筒面とすることもできる。
本発明のハブユニット軸受は、内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転するハブと、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、前記ハブの軸方向内側部にこのハブと同軸に支持されたエンコーダと、前記外輪の軸方向内側部に装着された軸受キャップと、該軸受キャップに取り付けられたセンサユニットとを備えている。
本発明のハブユニット軸受では、前記軸受キャップに前記センサユニットを取り付けてなるセンサユニット付軸受キャップを、本発明のセンサユニット付軸受キャップとしている。
本発明によれば、ホルダ挿入孔とホルダ軸部との間の密封性を確保できるだけでなく、軸受キャップに対するセンサホルダの取付作業性を良好にすることができ、かつ、ホルダ挿入孔の底部の厚さを薄くして回転速度検出精度の向上を図れる。
図１は、実施の形態の第１例にかかる回転速度検出装置付のハブユニット軸受を示す断面図である。 図２は、図１の右上部に相当する部分の拡大図である。 図３は、実施の形態の第１例にかかる回転速度検出装置付のハブユニット軸受から軸受キャップを取り出して示す断面図である。 図４は、図３の左側から軸受キャップを見た図である。 図５は、図３の右側から軸受キャップを見た図である。 図６は、Ｏリングを外嵌したホルダ軸部をホルダ挿入孔に挿入する工程を説明する図であり、（Ａ）はＯリングがテーパ面の内径側に存在する初期段階を示しており、（Ｂ）はＯリングがガイドテーパ面の内径側に存在する中期段階を示しており、（Ｃ）はＯリングが支持円筒面の内径側に存在する終期段階を示している。 図７は、実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。 図８は、実施の形態の第３例を示す、図２に相当する図である。 図９は、未公開の従来構造を示す、図２に相当する図である。
［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１～図６を用いて説明する。
本例のハブユニット軸受８は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するとともに、車輪の回転速度を検出するものであり、使用状態で回転しない外輪９と、使用状態で車輪とともに回転するハブ１０と、複数の転動体１１と、外側密封部材１２と、軸受キャップ１３と、回転速度検出装置１４と、弾性リングであるＯリング１５とを備えている。
なお、ハブユニット軸受８に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図１～図３及び図６の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図１～図３及び図６の右側である。
外輪９は、内周面に複列の外輪軌道１６ａ、１６ｂを有しており、外周面に静止フランジ１７を有している。静止フランジ１７は、外輪９の軸方向中間部に径方向外方に突出するように設けられている。外輪９は、静止フランジ１７をナックルなどの懸架装置に固定するため、使用状態で回転しない。外輪９は、例えばＳ５３Ｃなどの中炭素鋼製であり、少なくとも外輪軌道１６ａ、１６ｂの表面に、高周波焼き入れなどの硬化処理が施されている。
ハブ１０は、外輪９の内径側に外輪９と同軸に配置されており、ハブ輪１８と内輪１９とを組み合わせて構成されている。ハブ輪１８は、内輪１９を外嵌保持する軸部材であり、軸部２０と、回転フランジ２１とを有している。軸部２０は、ハブ輪１８の軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に設けられている。軸部２０は、その軸方向内側部に内輪１９を外嵌するための小径段部２２を有しており、その軸方向中間部の外周面に軸方向外側列の内輪軌道２３ａを有している。軸部２０の軸方向内側部には、径方向外方に折れ曲がったかしめ部２４が形成されており、該かしめ部２４は、内輪１９の軸方向内端面を抑え付けている。回転フランジ２１は、軸部２０の軸方向外側に隣接するハブ輪１８の軸方向外側部から径方向外方に突出しており、略円輪形状を有している。内輪１９は、ハブ輪１８の小径段部２２に外嵌されており、外周面に軸方向内側列の内輪軌道２３ｂを有している。ハブ１０は、回転フランジ２１に車輪を構成するホイール及び制動用回転体が固定され、使用時に回転する。ハブ輪１８は、例えばＳ５３Ｃなどの中炭素鋼製であり、少なくとも内輪軌道２３ａの表面を含む軸部２０の外周面に、高周波焼き入れなどの硬化処理が施されている。これに対し、内輪１９は、例えばＳＵＪ２などの高炭素クロム軸受鋼製であり、ずぶ焼き入れによる硬化処理が施されている。
転動体１１は、図示しない保持器により転動自在に保持されており、複列の外輪軌道１６ａ、１６ｂと複列の内輪軌道２３ａ、２３ｂとの間に、配置されている。これにより、ハブ１０が、外輪９の内径側に回転自在に支持されている。図示の例では、転動体１１として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用のハブユニット軸受の場合には、円すいころを使用する場合もある。
外輪９の内周面とハブ１０の外周面との間に存在し、かつ、複数の転動体１１が設置された空間２５には、図示しないグリースを封入している。そして、空間２５に封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、泥水などの異物が空間２５に侵入することを防止するために、空間２５の軸方向外側開口を、外側密封部材１２により塞いでいる。これに対し、外輪９の軸方向内側部には、有底円筒状の軸受キャップ１３を装着して、外輪９の軸方向内側開口を塞いでいる。
軸受キャップ１３は、合成樹脂製で略円板状のキャップ本体２６と、該キャップ本体２６にモールド固定された金属環２７及びナット２８とから構成されており、略円筒状の嵌合筒部２９と、該嵌合筒部２９の内径側を塞ぐ略円板状の底板部３０とを備えている。
キャップ本体２６は、合成樹脂を射出成形（アキシャルドロー成形）することにより造られている。キャップ本体２６を構成する合成樹脂としては、例えばポリアミド６６樹脂に、グラスファイバーを適宜加えた繊維強化ポリアミド樹脂材料を使用することができる。また、必要に応じて、ポリアミド樹脂に、非晶性芳香族ポリアミド樹脂（変性ポリアミド６Ｔ／６Ｉ）、低吸水脂肪族ポリアミド樹脂（ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアミド６１２樹脂）を適宜加えることで、より耐水性を向上させても良い。
キャップ本体２６の径方向外側部には、ステンレス鋼板や圧延鋼板などから造られた、金属環２７がモールド固定されている。金属環２７は、略Ｌ字形の断面形状を有しており、円筒部３１と、該円筒部３１の軸方向内側部から径方向外方に折れ曲がった外向フランジ部３２とを備えている。円筒部３１は、キャップ本体２６の径方向外側部から軸方向外側に突出しており、軸受キャップ１３の嵌合筒部２９を構成する。外向フランジ部３２は、キャップ本体２６の径方向外側部の内部で、軸受キャップ１３を外輪９に圧入する際に、押圧治具を押し当てる面と軸方向に重畳する位置に埋め込まれており、押圧治具による圧入力を嵌合筒部２９へ伝えている。また、キャップ本体２６の径方向外側部の軸方向外側面には、係止溝３３が全周にわたり形成されている。係止溝３３には、Ｏリング３４が係止されている。
キャップ本体２６のうち、金属環２７をモールドした部分よりも径方向内側に存在する部分は、金属環２７の内径側を塞いでおり、軸受キャップ１３の底板部３０を構成する。底板部３０は、他の部分よりも軸方向の厚さ（肉厚）が大きくなった厚肉部３５を有している。厚肉部３５は、ハブユニット軸受８を車両に組み付けた状態で、底板部３０の鉛直方向上方かつ前後方向中央に位置する部分に設けられている。
厚肉部３５の上部には、後述するエンコーダ４２の被検出面の一部と軸方向に対向する部分に、軸方向内側にのみ開口した有底孔であるホルダ挿入孔３６が設けられている。ホルダ挿入孔３６の奥部は、底部３７によって塞がれている。厚肉部３５の径方向内側には、袋状のナット２８がモールド固定されている。ナット２８は、内周面に雌ねじ部３８が形成されており、外周面に係合凹溝３９が形成されている。係合凹溝３９の内側には、厚肉部３５を構成する合成樹脂の一部が進入している。厚肉部３５の径方向中間部で、ホルダ挿入孔３６とナット２８との間に挟まれた部分には、軸方向外側にのみ開口した除肉部４０が設けられている。
底板部３０の軸方向外側面には、複数のリブ４１ａ、４１ｂが設けられている。リブ４１ａは、平板形状を有しており、底板部３０の中心部から放射方向に伸長するように設けられている。リブ４１ｂは、円筒形状を有しており、底板部３０と同軸に配置されている。このようなリブ４１ａ、４１ｂは、キャップ本体２６の強度を確保するとともに、キャップ本体２６を射出成形により造る際の溶融樹脂の流れを良好にするために設けている。
以上のような軸受キャップ１３は、金属環２７の円筒部３１により構成される嵌合筒部２９を、外輪９の軸方向内側部に締り嵌めで内嵌固定することで、外輪９の軸方向内側部に装着されている。また、キャップ本体２６の径方向外側部の軸方向外側面を、外輪９の軸方向内端面に突き当てることで、外輪９に対する軸受キャップ１３の軸方向に関する位置決めを図っている。さらに、Ｏリング３４を、外輪９の軸方向内端面とキャップ本体２６の係止溝３３の底面との間で弾性的に挟持することで、キャップ本体２６の径方向外側部の軸方向外側面と外輪９の軸方向内端面との当接部を通じて、軸受キャップ１３の内側に水分などの異物が侵入することを防止している。
回転速度検出装置１４は、エンコーダ４２と、センサユニット４３とを備えている。
エンコーダ４２は、円環形状を有しており、ハブ１０と同軸の状態で、ハブ１０を構成する内輪１９の軸方向内側部の外周面に支持固定されている。エンコーダ４２は、支持環４４と、エンコーダ本体４５とを有している。支持環４４は、磁性金属板製で、プレス加工を施して造られている。支持環４４は、略Ｌ字形の断面形状を有しており、締り嵌めにより、内輪１９の軸方向内側部に外嵌固定されている。エンコーダ本体４５は、フェライト粉末などの磁性体を混入したゴム磁石又はプラスチック磁石などの永久磁石製で、支持環４４の軸方向内側面に固定されている。エンコーダ本体４５の軸方向内側面である被検出面には、Ｓ極とＮ極とが円周方向に関して交互にかつ等ピッチで配置されている。
センサユニット４３は、軸受キャップ１３に取り付けられており、合成樹脂製のセンサホルダ４６と、センサ４７とを備えている。センサホルダ４６は、円柱状（棒状）のホルダ軸部４８と、ホルダ軸部４８の基端側に設けられた取付フランジ部４９とを有している。ホルダ軸部４８は、後述する係止凹溝５１が形成された部分を除き、軸方向にわたり外径が変化しない。センサ４７は、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子などの磁気検知素子及び波形成形回路を組み込んだＩＣから成るもので、ホルダ軸部４８の先端部に保持（モールド）されている。
センサユニット４３は、取付フランジ部４９に設けられた通孔５０を挿通した、図示しないボルトの雄ねじ部を、底板部３０にモールドされたナット２８の雌ねじ部３８に螺合することで、軸受キャップ１３に取り付けられている。このような取付状態で、ホルダ軸部４８は、ホルダ挿入孔３６の内側に挿入されている。また、ホルダ軸部４８の先端部に保持されたセンサ４７は、ホルダ挿入孔３６の底部３７を介して、エンコーダ４２（エンコーダ本体４５）の被検出面に軸方向に近接対向している。
ホルダ挿入孔３６とホルダ軸部４８との間の密封性を確保するために、ホルダ挿入孔３６の軸方向中間部の内周面とホルダ軸部４８の軸方向中間部の外周面との間に、Ｏリング１５を径方向に圧縮した態様、すなわち、ホルダ挿入孔３６の内周面とホルダ軸部４８の外周面とに締め代を持たせた態様で配置している。本例では、ホルダ軸部４８の挿入作業と、Ｏリング１５を所期の配置位置Ｐに配置する作業とを同時に行えるようにするために、Ｏリング１５を、ホルダ軸部４８の軸方向中間部の外周面に形成された、略矩形状の断面形状を有する環状の係止凹溝５１に外嵌（係止）している。Ｏリング１５は、例えばゴムなどの弾性材製で、自由状態で略円形の断面形状を有しており、その線径は係止凹溝５１の溝深さよりも大きい。なお、Ｏリング１５の配置位置Ｐとは、ホルダ軸部４８の挿入作業が完了した状態で、Ｏリング１５の中心が位置する軸方向位置である。
本例では、Ｏリング１５を外嵌したホルダ軸部４８をホルダ挿入孔３６に挿入する際に、ホルダ挿入孔３６の内部の空気を外部に逃がし、ホルダ挿入孔３６の内部の空気が過度に圧縮されないようにするために、ホルダ挿入孔３６の内周面形状を工夫している。
具体的には、ホルダ挿入孔３６の内周面のうち、Ｏリング１５の配置位置Ｐを含む軸方向外側部から中間部にわたる範囲を、軸方向にわたり内径が変化しない支持円筒面５２としている。そして、支持円筒面５２の内径ｄ５２を、ホルダ軸部４８の外径Ｄ４８よりもわずかに大きく、かつ、ホルダ軸部４８に外嵌したＯリング１５のホルダ挿入孔３６に挿入する以前における外径Ｄ１５（以下「縮径前リング外径Ｄ１５」と呼ぶ。図６の（Ａ）参照）よりも小さくしている（Ｄ４８＜ｄ５２＜Ｄ１５）。これにより、Ｏリング１５を支持円筒面５２の内径側に配置した状態で、Ｏリング１５を圧縮できるようにするとともに、ホルダ軸部４８の先側部が支持円筒面５２の内側でがたつくことを防止している。
また、ホルダ挿入孔３６の内周面のうち、軸方向内側開口からＯリング１５の配置位置Ｐの軸方向内側に隣接した位置にわたる範囲に、その内径ｄ５３が縮径前リング外径Ｄ１５（内半径ｄ５３／２がＯリング１５の外半径Ｄ１５／２）よりも大きい、逃げ部である環状凹部５３を全周にわたり設けている。また、環状凹部５３の底面（内周面）を、軸方向内側（ホルダ挿入孔３６の開口側）に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜したテーパ面５４としている。なお、環状凹部５３（テーパ面５４）の軸方向長さ（開口部からの深さ）は、Ｏリング１５の配置位置Ｐとの関係で決まるが、例えばホルダ挿入孔３６の軸方向深さの２０％～４０％程度とすることができる。また、テーパ面５４の傾斜角度は、ホルダ挿入孔３６の周囲の肉厚（外壁）が薄いことからあまり急な傾斜を付けることはできず、テーパ面５４の開口部の内径が、ホルダ軸部４８の係止凹溝５１に係止されたＯリング１５の外径よりも大径であること、Ｏリング１５を係止したホルダ軸部４８をホルダ挿入孔３６にスムーズに挿入できること、及び、ホルダ軸部４８の挿入作業完了後に、Ｏリング１５に十分な潰し代が与えられること、という観点から、例えば、０．５°～５°程度とすることができる。
さらに、ホルダ挿入孔３６の内周面の軸方向中間部で、支持円筒面５２とテーパ面５４との間部分に、ガイドテーパ面５５を設けている。ガイドテーパ面５５は、後述するように、ホルダ軸部４８をホルダ挿入孔３６の内側に挿入する際に、ホルダ軸部４８に外嵌されたＯリング１５の外周面が当接する部分であり、テーパ面５４と同じ傾斜角度を有しており、テーパ面５４と滑らかに連続している。ガイドテーパ面５５の内径ｄ５５は、軸方向外側に向かうに従い小さくなっている。すなわち、ガイドテーパ面５５は、軸方向外側部が支持円筒面５２につながっており、軸方向外端部の内径ｄ５５が、支持円筒面５２の内径ｄ５２と同じである。一方、ガイドテーパ面５５は、軸方向内側部でテーパ面５４につながっており、軸方向内端部の内径ｄ５５が、縮径前リング外径Ｄ１５と同じである。なお、ガイドテーパ面５５の傾斜角度は、テーパ面５４の傾斜角度と異ならせることもできる。
以上のような本例のハブユニット軸受８によれば、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持できるとともに、車輪の回転速度を検出することができる。このため、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
特に本例では、ホルダ挿入孔３６とホルダ軸部４８との間の密封性を確保できるだけでなく、軸受キャップ１３に対するセンサホルダ４６の取付作業性を良好にすることができ、かつ、ホルダ挿入孔３６の底部３７の厚さを薄くして、センサ４７による回転速度検出精度の向上を図ることができる。
すなわち、ホルダ挿入孔３６の軸方向中間部の内周面とホルダ軸部４８の軸方向中間部の外周面との間に、Ｏリング１５を締め代を持たせた態様で配置しているため、Ｏリング１５が挟持された部分よりも奥側（軸方向外側）に、水分が侵入することを防止できる。したがって、水分の凍結に起因して、ホルダ挿入孔３６の底部３７が破損することを防止できる。
また、センサホルダ４６の取付作業性を良好にでき、かつ、ホルダ挿入孔３６の底部３７の厚さを薄くして、センサ４７による回転速度検出精度の向上を図ることができる理由について、センサホルダ４６の取付作業を工程順に示した図６を参照して詳しく説明する。
図６の（Ａ）に示すように、Ｏリング１５を外嵌したホルダ軸部４８を、ホルダ挿入孔３６の内側に挿入する際に、Ｏリング１５が環状凹部５３の底面であるテーパ面５４の内径側に位置する段階では、Ｏリング１５の外周面とテーパ面５４との間に隙間５６を設けることができる。このため、ホルダ軸部４８をさらに挿入して、図６の（Ｂ）に示すように、Ｏリング１５の外周面がガイドテーパ面５５に当接するまでの間、ホルダ挿入孔３６の内部の空気を、隙間５６を通じて外部に逃がすことができる。また、テーパ面５４を、Ｏリング１５の配置位置Ｐの軸方向内側に隣接した位置まで設けているため、図６の（Ｂ）→（Ｃ）に示すように、Ｏリング１５がガイドテーパ面５５に当接してから配置位置Ｐに移動するまでの間の、ホルダ軸部４８の挿入量は十分に短くなる。したがって、ホルダ挿入孔３６の内部の空気が過度に圧縮されることを防止できる。これにより、ホルダ軸部４８が押し戻されることを防止でき、センサホルダ４６の取付作業性を良好にできる。また、圧縮された空気圧に耐えるためにホルダ挿入孔３６の底部３７の強度（肉厚）を上げる必要がないため、底部３７の厚さを薄くして、センサ４７による回転速度検出精度の向上を図ることができる。
また、テーパ面５４は、ホルダ軸部４８の先端部をガイド（案内）する機能を備えているため、ホルダ軸部４８をホルダ挿入孔３６の開口部に対してスムーズに挿入することができる。さらに、テーパ面５４を通過したＯリング１５を、テーパ面５４と同じ傾斜角度を有するガイドテーパ面５５によって徐々に縮径することができる。このため、Ｏリング１５を、支持円筒面５２の内径側にスムーズに押し込むことができる。したがって、この面からも、センサホルダ４６の取付作業性を良好にできる。
［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図７を用いて説明する。
本例では、ホルダ挿入孔３６ａの内周面のうち、軸方向内側開口からＯリング１５の配置位置Ｐの軸方向内側に隣接した位置にわたる範囲に、その内径ｄ５３ａが縮径前リング外径Ｄ１５（内半径ｄ５３ａ／２がＯリング１５の外半径Ｄ１５／２）よりも大きい、環状凹部５３ａを全周にわたり設けている。また、環状凹部５３ａの底面（内周面）を、軸方向にわたり内径が一定の円筒面５７としている。さらに、支持円筒面５２と円筒面５７とを、段差面５８を介して連続している。
以上のような本例の場合にも、Ｏリング１５を外嵌したホルダ軸部４８を、ホルダ挿入孔３６ａの内側に挿入する際に、２点鎖線で示すように、Ｏリング１５の外周面と環状凹部５３ａの底面である円筒面５７との間に隙間５６を設けることができる。このため、この隙間５６を通じて、ホルダ挿入孔３６ａの内部の空気を外部に逃がすことができる。さらに、円筒面５７の内径ｄ５３ａを縮径前リング外径Ｄ１５よりもわずかに大きい程度とすれば、円筒面５７をＯリング１５の芯合わせ（ホルダ挿入孔３６ａとホルダ軸部４８との芯合わせ）を行うための案内面として利用することもできる。
なお、本例を実施する際には、支持円筒面５２と円筒面５７とを、実施の形態の第１例の構造のように、軸方向内側に向かう程内径が小さくなったガイドテーパ面により連続させることもできるし、円弧状の断面形状を有する凸曲面により連続させることもできる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同様である。
［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図８を用いて説明する。
本例では、ホルダ挿入孔３６ｂの内周面の円周方向一部で、軸方向内側開口からＯリング１５の配置位置Ｐの軸方向内側に隣接した位置にわたる範囲に、径方向外側に凹んだ状態で軸方向に延在する凹溝５９を設けている。凹溝５９の内半径ｄ５３ｂは、ホルダ軸部４８に外嵌したＯリング１５のホルダ挿入孔３６ｂに挿入する以前における外半径Ｄ１５／２よりも大きい。また、凹溝５９の底面を、軸方向にわたり内径が一定の部分円筒面５７ａとしている。さらに、支持円筒面５２と部分円筒面５７ａとを、段差面５８ａにより連続している。なお、支持円筒面５２と段差面５８ａとの間の陵部（連続部）、及び、凹溝５９の円周方向側面と該凹溝５９から円周方向に外れた部分との間の陵部は、円弧形の断面形状を有する凸曲面６０として、該陵部によってＯリング１５が損傷することを防止している。凸曲面６０に代えて、内径が徐々に変化する傾斜面を設けることもできる。
以上のような本例の場合にも、Ｏリング１５を外嵌したホルダ軸部４８を、ホルダ挿入孔３６ｂの内側に挿入する際に、Ｏリング１５の外周面の一部（図８の下側部）と凹溝５９の底面である部分円筒面５７ａとの間に隙間５６を設けることができる。このため、この隙間５６を通じて、ホルダ挿入孔３６ｂの内部の空気を外部に逃がすことができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同様である。
本発明を実施する場合に、ホルダ挿入孔の内周面に形成する環状凹部及び凹溝の底面の形状は、テーパ面や円筒面（部分円筒面）に限らず、その他の形状を採用しても良い。また、ホルダ挿入孔の内周面に凹溝を形成する場合に、凹溝の数は、１つに限らず、複数形成することができる。また、実施の形態では、軸受キャップを、合成樹脂製のキャップ本体と、金属製の金属環など、合成樹脂以外の材料から造られた部材を組み合わせた構造を例に挙げて説明したが、本発明を実施する場合、軸受キャップは、その全体が合成樹脂から造られていても良い。さらに、実施の形態の各例の構造は、適宜組み合わせて実施することができる。
１ 軸受キャップ
２ ホルダ挿入孔
３ ホルダ軸部
４ Ｏリング
５ 底部
６ センサ
７ センサホルダ
８ ハブユニット軸受
９ 外輪
１０ ハブ
１１ 転動体
１２ 外側密封部材
１３ 軸受キャップ
１４ 回転速度検出装置
１５ Ｏリング
１６ａ、１６ｂ 外輪軌道
１７ 静止フランジ
１８ ハブ輪
１９ 内輪
２０ 軸部
２１ 回転フランジ
２２ 小径段部
２３ａ、２３ｂ 内輪軌道
２４ かしめ部
２５ 空間
２６ キャップ本体
２７ 金属環
２８ ナット
２９ 嵌合筒部
３０ 底板部
３１ 円筒部
３２ 外向フランジ部
３３ 係止溝
３４ Ｏリング
３５ 厚肉部
３６、３６ａ、３６ｂ ホルダ挿入孔
３７ 底部
３８ 雌ねじ部
３９ 係合凹溝
４０ 除肉部
４１ａ、４１ｂ リブ
４２ エンコーダ
４３ センサユニット
４４ 支持環
４５ エンコーダ本体
４６ センサホルダ
４７ センサ
４８ ホルダ軸部
４９ 取付フランジ部
５０ 通孔
５１ 係止凹溝
５２ 支持円筒面
５３、５３ａ 環状凹部
５４ テーパ面
５５ ガイドテーパ面
５６ 隙間
５７ 円筒面
５７ａ 部分円筒面
５８、５８ａ 段差面
５９ 凹溝
６０ 凸曲面

Claims (6)

  1. エンコーダを備えたハブを回転自在に支持した外輪の軸方向内側部に装着されて、前記外輪の軸方向内側開口を塞ぐもので、前記外輪に嵌合固定される嵌合筒部と、該嵌合筒部の内径側を塞ぎ、前記エンコーダの一部と軸方向に対向する部分に軸方向内側にのみ開口した有底孔のホルダ挿入孔が設けられた合成樹脂製の底板部とを有する、有底円筒形状の軸受キャップと、
    前記ホルダ挿入孔に挿入されたホルダ軸部を有し、前記軸受キャップに取り付けられたセンサホルダと、前記ホルダ軸部の先端部に保持されたセンサとを有する、センサユニットと、
    前記ホルダ挿入孔の軸方向中間部の内周面と前記ホルダ軸部の軸方向中間部の外周面との間に、径方向に圧縮された態様で配置された弾性リングと、を備え、
    前記ホルダ軸部は、前記弾性リングが外嵌された部分を除き、軸方向にわたり外径が一定であり、
    前記ホルダ挿入孔は、内周面のうち、前記弾性リングの配置位置を含む軸方向外側部から中間部にわたる範囲に、軸方向にわたり内径が変化しない支持円筒面を有しているとともに、内周面の円周方向の少なくとも一部で、かつ、軸方向内側開口から前記弾性リングの配置位置の軸方向内側に隣接した位置にわたる範囲に、その内半径が、前記ホルダ軸部に外嵌された前記弾性リングの前記ホルダ挿入孔に挿入する以前における外半径よりも大きい、逃げ部を有している、
    センサユニット付軸受キャップ。
  2. 前記逃げ部が、前記ホルダ挿入孔の内周面に全周にわたり設けられた環状凹部である、請求項１に記載したセンサユニット付軸受キャップ。
  3. 前記環状凹部の底面が、軸方向内側に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜したテーパ面である、請求項２に記載したセンサユニット付軸受キャップ。
  4. 前記環状凹部の底面が、軸方向にわたり内径が一定の円筒面である、請求項２に記載したセンサユニット付軸受キャップ。
  5. 前記逃げ部が、前記ホルダ挿入孔の内周面の円周方向の一部に設けられた凹溝である、請求項１に記載したセンサユニット付軸受キャップ。
  6. 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転するハブと、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、前記ハブの軸方向内側部にこのハブと同軸に支持されたエンコーダと、前記外輪の軸方向内側部に装着された軸受キャップと、該軸受キャップに取り付けられたセンサユニットと、を備えたハブユニット軸受であって、
    前記軸受キャップに前記センサユニットを取り付けてなるセンサユニット付軸受キャップが、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載したセンサユニット付軸受キャップである、ハブユニット軸受。
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