JPH0933551A - トーンホイール付転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で、しかもセンサの出力増大を図れる構
造を実現する。 【構成】 トーンホイール２４は、取付基板９ａとプラ
スチックマグネット１０ａとから成る。プラスチックマ
グネット１０ａは、上記取付基板９ａを構成する円筒部
１２ａの内側に設ける。この円筒部１２ａの内周面に形
成した突起２５と上記プラスチックマグネット１０ａと
を凹凸係合させて、このプラスチックマグネット１０ａ
の回転防止並びに分離防止を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトーンホイール付
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を検
出する為の回転速度検出装置を構成する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】アンチロックブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）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。従って、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為に、回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットが必要になる。この様な
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして従来か
ら、例えば実開平３−８３８７３号公報に記載されてい
る様な構造のものが知られている。

【０００３】図７〜９は、この公報に記載された回転速
度検出装置付転がり軸受ユニットを示している。ハブ１
と、このハブ１に外嵌固定した内輪２とが、回転輪を構
成する。そして、回転側周面であるこれらハブ１及び内
輪２の外周面に、回転側軌道面である内輪軌道３、３を
形成している。これらハブ１及び内輪２の周囲には、固
定輪である外輪４を配置している。そして、固定側周面
である、この外輪４の内周面に、それぞれが固定側軌道
面である複列の外輪軌道５、５を形成し、これら各外輪
軌道５、５と上記内輪軌道３、３との間に、複数の転動
体６、６を設けている。従って、図示しない懸架装置に
支持されて回転しない外輪４の内側に、車輪を固定する
ハブ１が回転自在に支持される。尚、転動体６、６とし
ては、図示の様な玉の他、重量の嵩む自動車用の転がり
軸受ユニットの場合には、テーパころを使用する事もあ
る。

【０００４】又、上記ハブ１の外周面で、上記内輪２よ
りも内端（内とは車両への組み付け状態で幅方向中央寄
りとなる側を言い、図１、２、４、５、７の右側）寄り
に突出した部分に形成された雄ねじ部７には、この内輪
２の抜け止めを図る為の止めナット３０を螺合してい
る。又、上記内輪２の内端部で上記内輪軌道３から外れ
た位置には、トーンホイール８を外嵌固定している。こ
のトーンホイール８は、取付基板９とプラスッチックマ
グネット１０とから構成されている。このうちの取付基
板９は、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られ、円輪部１
１と、この円輪部１１の周縁部から直角に折れ曲がった
円筒部１２とを備える。又、上記プラスチックマグネッ
ト１０は、全体を円輪状に形成されており、側面にはＳ
極とＮ極とを、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で
形成している。上記取付基板９を構成する円輪部１１の
円周方向複数箇所には、内周面を擂鉢状のテーパ面とし
た複数の通孔１３を形成している。そして、上記プラス
チックマグネット１０と上記取付基板９とは、プラスチ
ックマグネット１０の成形時にその一部１４を上記各通
孔１３の内側に進入させ、上記一部１４を通孔１３に噛
合させる事で、互いに結合している。

【０００５】一方、前記外輪４の中間部外周面には、こ
の外輪４を懸架装置に固定する為の取付フランジ１５を
形成している。又、この外輪４の内端部外周面には、カ
バー１６の外端開口部を外嵌固定している。このカバー
１６は、ステンレス鋼板等の金属板をプレス成形する事
により、断面が略Ｌ字形で、全体を円環状に造られてい
る。又、このカバー１６の内周縁に係止したシールリン
グ１７の内周縁を、前記ハブ１の内端部外周面に摺接さ
せて、前記複数の転動体６、６並びにトーンホイール８
を設けた空間１８の、内端開口部を塞いでいる。この空
間１８の外端側（外とは車両への組み付け状態で幅方向
外寄りとなる側を言い、図１、２、４、５、７の左側）
開口部は、図示しない別のシールリングにより塞いで、
上記空間１８内への塵芥等の進入を防止している。

【０００６】上記カバー１６の一部に形成した保持孔１
９の内側にはセンサ２０を支持固定して、このセンサ２
０の先端面を、前記トーンホイール８を構成するプラス
チックマグネット１０の内側面に対向させている。この
センサ２０は、ホール素子を含んで構成されており、上
記先端面が対向する磁極に応じて、このホール素子によ
り得られる出力を変化させる。即ち、上記ハブ１に固定
されたトーンホイール８の回転に伴って、このトーンホ
イール８を構成するプラスチックマグネット１０の側面
と対向するセンサ２０の出力電圧が、上記トーンホイー
ル８の回転速度に比例した周波数で変化する。この様
に、トーンホイール８の回転に伴ってセンサ２０の出力
電圧が変化する割合は、トーンホイール８の回転速度に
は関係せず、常に一定となる。この為、トーンホイール
８を固定したハブ１の回転速度が低い場合でも、上記変
化の周期或は周波数を測定する事により、このハブ１に
固定した車輪の回転速度の検出を、確実且つ正確に行な
える。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７〜９に示した従来
構造の場合には、センサ２０の出力電圧を十分に大きく
し、しかもトーンホイール付転がり軸受ユニットの小型
化を図る事が難しい。即ち、上記センサ２０の出力を大
きくする為には、トーンホイール８を構成するプラスチ
ックマグネット１０の磁力を強くして、上記センサ２０
を通過する磁束の密度を高くする事が効果がある。とこ
ろが、図７〜９に示した従来構造の場合には、取付基板
９とほぼ同じ厚さ寸法に形成されたプラスチックマグネ
ット１０の磁力を高くする事が難しかった。この為、図
７〜９に示した構造で車輪の回転速度検出を確実に行な
う為には、上記センサ２０からの信号を受ける制御回路
の増幅度を高くする等、電気回路の性能を向上させる必
要があり、ＡＢＳやＴＣＳ全体としてのコストが嵩んで
しまう。

【０００８】勿論、図８に鎖線で示す様に、上記プラス
チックマグネット１０の厚さ寸法を取付基板９の厚さ寸
法よりも大きくし、このプラスチックマグネット１０の
磁力を高くする事も可能ではあるが、トーンホイール付
転がり軸受ユニットの小型化が難しくなる。即ち、図８
に鎖線で示す様に、上記プラスチックマグネット１０の
厚さ寸法を大きくすると、トーンホイール８の軸方向
（図７〜８の左右方向）に亙る寸法が大きくなる。本
来、転がり軸受ユニット内に存在してトーンホイール８
を装着可能な空間は限られており、上記トーンホイール
８の軸方向寸法が少しでも大きくなる事は好ましくな
い。本発明のトーンホイール付転がり軸受ユニットは、
この様な事情に鑑みて、センサの出力増大と小型化とを
両立可能な構造を実現すべく、発明したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のトーンホイール
付転がり軸受ユニットは、前述した従来のトーンホイー
ル付転がり軸受ユニットと同様に、固定側周面を有し、
この固定側周面に固定側軌道面を形成した固定輪と、上
記固定側周面と対向する回転側周面を有し、この回転側
周面に回転側軌道面を形成した回転輪と、上記固定側軌
道面と回転側軌道面との間に転動自在に設けられた複数
の転動体と、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られ、円輪
部及びこの円輪部の周縁部から直角に折れ曲がった円筒
部を備えた取付基板と、プラスチックマグネットにより
全体を円環状に造られて上記取付基板の円輪部の側面に
固定され、側面の磁極を円周方向に亙って交互に変化さ
せたトーンホイールとを備える。

【００１０】特に、本発明のトーンホイール付転がり軸
受ユニットに於いては、上記プラスチックマグネット
は、上記円輪部の片面で上記円筒部の折れ曲がり側に固
定されている。又、上記円筒部には上記円輪部の側に突
出する突起が少なくとも１個設けられており、この突起
と上記プラスチックマグネットの周面とが凹凸係合して
いる。そして、上記取付基板は、上記円輪部を回転輪の
奥に配置した状態で上記回転側周面に嵌合している。

【００１１】

【作用】上述の様に構成される本発明のトーンホイール
付転がり軸受ユニットの場合には、トーンホイールを構
成するプラスチックマグネットと取付基板の円筒部と
が、直径方向に亙り重畳した状態で配置される。従っ
て、トーンホイールの軸方向に亙る寸法を大きくする事
なく、上記プラスチックマグネットの厚さ寸法を大きく
して、このプラスチックマグネットの磁力を強くでき
る。この結果、トーンホイール付転がり軸受ユニットと
組み合わされて回転速度検出装置を構成するセンサの出
力増大と、トーンホイール付転がり軸受ユニットの小型
化とを両立可能になる。又、円筒部に形成した突起と上
記プラスチックマグネットの周面との凹凸係合に基づ
き、このプラスチックマグネットが取付基板に対して回
転する事が防止される。従って、長期間に亙る使用によ
っても、上記プラスチックマグネットが回転輪に対し回
転する事はなく、車輪の回転速度検出を長期間に亙って
確実に行なえる。

【００１２】

【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例を示してい
る。それぞれが固定輪である１対の内輪２ａ、２ａは、
自動車への組み付け時には回転しない車軸（図示せず）
に外嵌固定される。それぞれが固定側周面である、これ
ら各内輪２ａ、２ａの外周面には、それぞれが固定側軌
道面である内輪軌道３、３を形成している。これら両内
輪２ａ、２ａの周囲には、回転輪であるハブ１ａを配置
している。回転側周面である、このハブ１ａの内周面に
は、それぞれが回転側軌道面である複列の外輪軌道５、
５を形成している。そして、これら各内輪軌道３、３と
外輪軌道５、５との間に、それぞれ複数個ずつの転動体
６、６を設けている。これら転動体として、図示の様な
玉に代えてテーパころを使用する場合もある事は、前述
した従来構造と同様である。又、必要に応じて上記各転
動体６、６を転動自在に保持する保持器を設ける事もあ
る。尚、上記ハブ１ａの外端部外周面には、車輪を支持
固定する為の取付フランジ２１を設けている。

【００１３】上記ハブ１ａの内端寄り部分には、シール
リング１７ａを構成する芯金２２を内嵌固定している。
そして、この芯金２２の内周縁部に支持された弾性材２
３の内周縁を、内側の内輪２ａの中間部外周面に摺接さ
せている。この弾性材２３の一部にはガータスプリング
２６を設けて、この弾性材２３の内周縁と上記内輪２ａ
の中間部外周面との当接圧を高くしている。この様なシ
ールリング１７ａは、上記転動体６、６を設置した空間
１８ａ部分と次述するトーンホイール２４設置部分とを
仕切り、上記空間１８ａ部分に外部に存在する異物が進
入するのを防止すると共に、上記空間１８ａ部分に存在
するグリースがトーンホイール２４部分に漏れ出す事を
防止する。

【００１４】更に、上記ハブ１ａの内端部には、トーン
ホイール２４を内嵌固定している。このトーンホイール
２４は、取付基板９ａとプラスチックマグネット１０ａ
とから構成される。このうちの取付基板９ａは、金属板
により断面Ｌ字形で全体を円環状に造られ、円輪部１１
ａ及びこの円輪部１１ａの外周縁部から内方に直角に折
れ曲がった円筒部１２ａを備える。又、上記プラスチッ
クマグネット１０ａは円環状に造られて、上記取付基板
９ａを構成する円輪部１１ａの内側面に固定されてい
る。このプラスチックマグネット１０ａは、側面（特に
内側面）の磁極を、円周方向に亙って交互に、且つ等間
隔で変化させている。

【００１５】上述の様に、本発明のトーンホイール付転
がり軸受ユニットを構成するトーンホイール２４の場合
には、上記プラスチックマグネット１０ａは、上記取付
基板９ａを構成する円輪部１１ａの内側面に固定されて
おり、この円輪部１１ａの外周縁部に形成された円筒部
１２ａも内方に折れ曲がっている。従って、上記プラス
ッチックマグネット１０ａは、上記円筒部１２ａの内径
側に位置する。そして、上記取付基板９ａは、上記円輪
部１１ａをハブ１ａの奥に、上記プラスチックマグネッ
ト１０ａを開口部に、それぞれ配置した状態で、上記ハ
ブ１ａの内周面内端部に嵌合している。

【００１６】上記円筒部１２ａの先端部で円周方向複数
個所（好ましくは円周方向等間隔に３個所以上）には、
ステイキングと呼ばれる突起２５を形成している。この
突起２５は、上記円筒部１２ａの先端部を直径方向内方
に塑性変形させる事により、図２〜３に示す様な形状と
されている。そして、これら複数の突起２５と上記プラ
スチックマグネット１０ａの外周面とを凹凸係合させて
いる。この様に突起２５と上記プラスチックマグネット
１０ａの外周面とを凹凸係合させるのは、このプラスチ
ックマグネット１０ａの成形時に行なう。即ち、上記突
起２５を形成した取付基板９ａをプラスチックマグネッ
ト１０ａの射出成形型のキャビティ内にセットした状態
で、このプラスチックマグネット１０ａを射出成形す
る。

【００１７】上述の様に構成される本発明のトーンホイ
ール付転がり軸受ユニットの場合には、トーンホイール
２４を構成するプラスチックマグネット１０ａと取付基
板９ａの円筒部１２ａとが、直径方向に亙り重畳した状
態で配置される。従って、トーンホイール２４の軸方向
に亙る寸法を大きくする事なく、上記プラスチックマグ
ネット１０ａの厚さ寸法Ｔ_10a を大きくして、このプラ
スチックマグネット１０ａの磁力を強くできる。この結
果、本発明のトーンホイール付転がり軸受ユニットと組
み合わされて回転速度検出装置を構成するセンサの出力
増大と、トーンホイール付転がり軸受ユニットの小型化
とを両立可能になる。

【００１８】又、上記取付基板９ａを構成する円筒部１
２ａに形成した複数の突起２５と上記プラスチックマグ
ネット１０ａの周面との凹凸係合に基づき、このプラス
チックマグネット１０ａが取付基板９ａに対して回転す
る事が防止される。又、この凹凸係合によって、上記プ
ラスチックマグネット１０ａが前記円輪部１１ａから離
れる方向に変位する（剥離する）事も防止される。従っ
て、長期間に亙る使用によっても、上記プラスチックマ
グネット１０ａがハブ１ａに対し回転する事はなく、こ
のハブ１ａに固定した車輪の回転速度検出を長期間に亙
って確実に行なえる。

【００１９】更に、図示の実施例の場合には、前記内側
の内輪２ａの内端部外周面に段部２７を形成し、この段
部２７内に上記円輪部１１ａの内周縁部を進入させて、
ラビリンスシールを構成している。このラビリンスシー
ルは、トーンホイール２４の背面側（図１〜２の左側）
に泥水等が進入するのを防止して、前記シールリング１
７ａの作用と相まって、前記空間１８ａ内にこの泥水等
が進入する事を、より確実に防止する。尚、上記プラス
チックマグネット１０ａの内径は上記円輪部１１ａの内
径よりも大きい。これは、プレスチックマグネット１０
ａの容積を必要最小限に抑えて、材料費の低減と軽量化
とを図る為である。

【００２０】次に、図４〜６は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合には、自動車への組み付け時
にそれぞれが回転輪である１対の内輪２ｂ、２ｂを、回
転する車軸（図示せず）に外嵌固定する。それぞれが回
転側周面である、これら各内輪２ｂ、２ｂの外周面に
は、それぞれが回転側軌道面である内輪軌道３、３を形
成している。これら両内輪２ｂ、２ｂの周囲には、固定
輪である外輪２８を配置している。固定側周面である、
この外輪２８の内周面には、それぞれが固定側軌道面で
ある複列の外輪軌道５、５を形成している。そして、こ
れら各内輪軌道３、３と外輪軌道５、５との間に、それ
ぞれ複数個ずつの転動体６、６を設けている。

【００２１】上記外輪２８の内周面両端寄り部分にはシ
ールリング１７ｂ、１７ｂを構成する芯金２２ａ、２２
ａを内嵌固定し、これら各芯金２２ａ、２２ａに支持さ
れた弾性材２３ａ、２３ａの内周縁を、上記各内輪２
ｂ、２ｂの中間部外周面で上記各内輪軌道３、３から外
れた部分に摺接させている。又、外側の内輪２ｂの外端
部には断面Ｌ字形で全体が円環状の摺接リング２９を外
嵌固定し、上記弾性材２３ａの一部を、この摺接リング
２９の内側面に摺接させている。

【００２２】一方、内側の内輪２ｂの内端部には、取付
基板９ｂとプラスチックマグネット１０ｂとから成るト
ーンホイール２４ａを外嵌固定している。上記弾性材２
３ａの一部は、このトーンホイール２４ａを構成する取
付基板９ｂの円輪部１１ｂの外側面に摺接させている。
この円輪部１１ｂの内周縁部に形成され、上記内側の内
輪２ｂの内端部に外嵌固定された円筒部１２ｂの端部に
は、直径方向外方に突出する複数の突起２５ａを形成
し、この突起２５ａと上記プラスチックマグネット１０
ｂの内周面とを凹凸係合させている。

【００２３】本実施例と前述した第一実施例との最大の
相違点は、内輪２ａ、２ｂが固定輪（第一実施例）であ
るか回転輪（第二実施例）であるかである。それ以外の
基本的構成に就いては、第二実施例も第一実施例と同様
である為、重複する説明を省略する。尚、本実施例の場
合、上記プラスチックマグネット１０ｂの直径方向に亙
る幅寸法Ｗ_10b を大きくする必要があれば、上記内側の
内輪２ｂの内端部外周面に段部を形成し、この段部に上
記トーンホイール２４ａを外嵌固定する構造としても良
い。

【００２４】

【発明の効果】本発明のトーンホイール付転がり軸受ユ
ニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、セ
ンサの出力増大と小型化とを両立可能な構造を実現し
て、ＡＢＳやＴＣＳの普及に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】図１のＢ矢視図。

【図４】本発明の第二実施例を示す断面図。

【図５】図４のＣ部拡大図。

【図６】図４のＤ矢視図。

【図７】従来構造の１例を示す断面図。

【図８】従来構造に組み込まれるトーンホイールの半部
拡大断面図。

【図９】図８のＥ矢視図。

【符号の説明】

１、１ａ ハブ ２、２ａ、２ｂ 内輪 ３ 内輪軌道 ４ 外輪 ５ 外輪軌道 ６ 転動体 ７ 雄ねじ部 ８ トーンホイール ９、９ａ、９ｂ 取付基板 １０、１０ａ、１０ｂ プラスチックマグネット １１、１１ａ、１１ｂ 円輪部 １２、１２ａ、１２ｂ 円筒部 １３ 通孔 １４ 一部 １５ 取付フランジ １６ カバー １７、１７ａ、１７ｂ シールリング １８、１８ａ 空間 １９ 保持孔 ２０ センサ ２１ 取付フランジ ２２、２２ａ 芯金 ２３、２３ａ 弾性材 ２４、２４ａ トーンホイール ２５、２５ａ 突起 ２６ ガータスプリング ２７ 段部 ２８ 外輪 ２９ 摺接リング ３０ 止めナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側周面を有し、この固定側周面に固
   定側軌道面を形成した固定輪と、上記固定側周面と対向
   する回転側周面を有し、この回転側周面に回転側軌道面
   を形成した回転輪と、上記固定側軌道面と回転側軌道面
   との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、断面Ｌ
   字形で全体を円環状に造られ、円輪部及びこの円輪部の
   周縁部から直角に折れ曲がった円筒部を備えた取付基板
   と、プラスチックマグネットにより全体を円環状に造ら
   れて上記取付基板の円輪部の側面に固定され、側面の磁
   極を円周方向に亙って交互に変化させたトーンホイール
   とを備えたトーンホイール付転がり軸受ユニットに於い
   て、上記プラスチックマグネットは上記円輪部の片面で
   上記円筒部の折れ曲がり側に固定されており、上記円筒
   部には上記円輪部の側に突出する突起が少なくとも１個
   設けられており、この突起と上記プラスチックマグネッ
   トの周面とが凹凸係合しており、上記取付基板は、上記
   円輪部を回転輪の奥に配置した状態で上記回転側周面に
   嵌合している事を特徴とするトーンホイール付転がり軸
   受ユニット。