WO2005078457A1 - センサ付軸受装置 - Google Patents

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WO2005078457A1
WO2005078457A1 PCT/JP2005/001879 JP2005001879W WO2005078457A1 WO 2005078457 A1 WO2005078457 A1 WO 2005078457A1 JP 2005001879 W JP2005001879 W JP 2005001879W WO 2005078457 A1 WO2005078457 A1 WO 2005078457A1
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sensor mounting
bearing device
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Ken Yamamoto
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Ntn Corporation
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    • F16C33/7886—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race

Definitions

  • the present invention relates to a bearing for a wheel with a rotation sensor in an automobile and a bearing device with a sensor for various other uses.
  • a rotation sensor that detects a wheel rotation speed is provided for controlling an anti-lock brake device and for various other purposes.
  • This rotation sensor is composed of a ring-shaped magnetic encoder attached to an inner ring serving as a rotating raceway ring, and a sensor attached to an outer ring serving as a stationary orbiting ring and detecting the magnetic encoder in a non-contact manner.
  • a configuration using a sensor mounting member made of sheet metal press processing has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-308145).
  • a notch hole is provided in an annular support fitted and attached to the outer ring, and a pair of sliding groove forming portions for fitting both sides of the sensor are provided on both side edges of the notch hole.
  • a tongue is provided on the lower edge of the notch to press the back of the sensor.
  • an annular sensor holder is integrally molded with an outer ring fitting cylinder fitted to the outer ring, and an arc-shaped holding member provided on a part of the sensor holder is provided.
  • a sensor element is embedded in a unit (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-254985).
  • the first mounting structure in which the sensor is inserted between the sliding groove forming portions and pressed by the tongue piece, has an advantage that it can be easily mounted, but may be unexpectedly removed.
  • the wheel bearing device since the wheel bearing device is in an environment exposed to the road surface, there is a risk that earth and sand may easily enter between the sensor and the magnetic encoder.
  • each sensor-type bearing device having a different size such as a vehicle type and a bearing capacity is used. It is necessary to manufacture sensor holders with different sizes for High.
  • An object of the present invention is to provide a sensor-equipped bearing device that can securely mount a sensor, is highly reliable, can easily cope with bearing parts of various sizes, and can be manufactured at low cost. is there.
  • a bearing device with a sensor includes an outer member having a raceway surface on an inner periphery, an inner member having a raceway surface facing the raceway surface, and a rolling element interposed between the raceway surfaces. And a rotation sensor having a sensor attached to the end of the outer member facing the encoder and an encoder attached to the end of the inner member. The sensor is mounted by the following sensor mounting member.
  • the sensor mounting member has a fitting cylinder portion fitted to the outer diameter surface of the outer member, and a side plate portion positioned in the axial direction in contact with the end surface of the outer member.
  • the side plate portion of the sensor mounting member is provided with a concave plate portion whose inner surface side is concave and an opposing plate portion facing the bottom surface portion of the concave plate portion, between the bottom surface portion of the concave plate portion and the opposing plate portion.
  • the sensor is mounted in a sandwiched state.
  • the concave plate portion has, for example, a U-shaped cross section along a bearing radial direction.
  • the senor is mounted in a sandwiched state between the bottom surface portion of the recessed plate portion provided on the sensor mounting member and the opposing plate portion, the mounting without the possibility of the sensor being detached is ensured. It can be highly reliable.
  • the sensor mounting member is fitted in the outer diameter surface of the outer member by the fitting tube portion, and is positioned in the axial direction by contacting the end surface of the outer member by the side plate portion. The positioning accuracy of the sensor with respect to the encoder can be improved.
  • the above-mentioned sensor is, for example, a force in which a sensor element is embedded in a sensor holder made of resin or the like. This sensor holder is manufactured separately from the sensor mounting member and is mounted on the sensor mounting member.
  • the sensor unit which also includes the sensor and the sensor Can be made by strike.
  • the sensor mounting member is made of, for example, two metal plates, an inner plate and an outer plate, which are overlapped inside and outside.
  • the outer plate is provided with the concave plate portion
  • the inner plate is provided with the facing plate portion.
  • the sensor mounting member also has an inner plate and an outer plate force that overlap with each other, the operation of sandwiching the sensor between the U-shaped concave plate portion and the opposing plate portion of the sensor mounting member can be easily performed.
  • the recessed plate portion and the opposing plate portion have a sensor mounting opening through which the sensor penetrates in and out, and the sensor projects partly or entirely around the sensor mounting opening.
  • An overhanging portion may be provided, and the overhanging portion may be sandwiched between a bottom surface portion of the recessed plate portion and the opposed plate portion.
  • the sensor mounting opening is provided in the side plate portion of the sensor mounting member, the sensor can be directly opposed to the encoder without interposing the side plate portion. Further, when the sensor mounting opening is provided in the recessed plate portion, it is easy to draw out the wiring to the outside. When these sensor mounting openings are provided, it is possible to position the sensor in the radial direction and the circumferential direction of the bearing portion by fitting the outer periphery of the sensor into the sensor mounting opening.
  • an elastic body may be interposed between the sensor and the bottom plate portion or the opposing plate portion of the concave plate portion.
  • the senor By interposing the elastic body, the sensor can be stably mounted on the sensor mounting member without rattling or generating excessive clamping force.
  • the elastic body may also serve as a seal for sealing between the inner member and the sensor mounting member.
  • the elastic body is configured such that the inner peripheral edge of the elastic body slides on the outer peripheral surface of the inner member.
  • the elastic body can be used for both the stable mounting of the sensor and the sealing means, and the sealing performance can be improved without increasing the number of parts. Also, by sealing the inner member and the sensor mounting member with the elastic body in this manner, the sensor-equipped bearing device that prevents foreign matter from entering between the encoder and the sensor can be used as a wheel bearing device. Etc., even from the road surface This prevents the sand particles from entering between the encoder and the sensor due to the stone jump.
  • the encoder and the sensor may be of a magnetic type or an optical type.
  • the encoder is a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately formed in a circumferential direction
  • the sensor is a magnetic sensor using a Hall element, a magnetoresistive element, or the like.
  • the sensor-equipped bearing device of the present invention can be applied to bearings for various uses, and can be applied to, for example, a wheel bearing device.
  • the bearing portion includes an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing each of the above-described raceways, and a double-row interposed between the facing raceway surfaces.
  • a rolling element for rotatably supporting the wheels with respect to the vehicle body.
  • FIG. 1 (A) is a cross-sectional view of a bearing device with a sensor, which is a bearing device for a wheel, according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (B) is a front view showing the sensor mounting member and the sensor. .
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. 1 (A).
  • FIG. 3 (A) is a cross-sectional view of a bearing device with a sensor, which is a bearing device for a wheel, according to another embodiment of the present invention, and (B) is a front view showing the sensor mounting member and the sensor.
  • FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG. 3 (A).
  • FIGS. 1 and 2 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This embodiment is the third This is applied to a generation type wheel bearing device. This bearing device with a sensor
  • FIG. 1 has a rotation sensor unit 2 attached thereto, and FIG. 1 (A) shows a state in which a constant velocity joint 14 is connected.
  • the bearing portion 1 includes an outer member 3 having a double-row raceway surface 5 formed on the inner periphery, an inner member 4 having a raceway surface 6 opposed to each of the above-mentioned raceway surfaces 5, and these outer members 3 and It is composed of double rows of rolling elements 7 interposed between the raceway surfaces 5 and 6 of the inner member 4.
  • the rolling elements 7 in each row are held by a holder 8. Both ends of the bearing space between the outer member 3 and the inner member 4 are sealed by seals 9, 10 respectively.
  • the outer member 3 is an integral part, and is provided with a flange 3a attached to a knuckle or the like in a suspension device (not shown) of the vehicle body on the outer periphery.
  • the inner member 4 has a hub wheel 11 having a wheel mounting flange 11a on the outboard side end, and an inner ring 12 fitted on the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel 11.
  • the inner race 12 is provided with the raceway surfaces 6 of each row in the double row raceway surfaces 6.
  • the outboard side refers to the side that is outside in the vehicle width direction when the wheel bearing device is mounted on the vehicle, and the side that is the center side is referred to as the inboard side.
  • the inner member 4 has a central hole 13, and the stem 15a of the outer ring 15 serving as one of the joint members of the constant velocity joint 14 is inserted through the inner member 4 and spline-connected.
  • the stem 15a has a male screw portion at the tip, and the constant velocity joint outer ring 15 is connected to the inner member 4 by tightening a nut 16 screwed to the male screw portion.
  • the stepped surface 15b provided on the constant velocity joint outer ring 15 presses the width surface of the inner ring 12 of the inner member 4, whereby the inner ring 12 is fixed to the hub wheel 11.
  • the rotation sensor unit 2 includes an encoder 17 mounted on the outer periphery of an end of the inner member 4 and an end of the outer member 3 opposed to the encoder 17. It has a sensor 18 to be mounted.
  • the encoder 17 also has a magnetic encoder force, and has a multi-pole magnet 17b provided on a side plate portion of an annular core 17a having an L-shaped cross section.
  • the encoder 17 is attached to the inner member 4 by press-fitting the cylindrical portion of the cored bar 17 a into the outer periphery of the inner member 4.
  • the multi-pole magnet 17b is a member in which a number of magnetic poles N and S are alternately formed in the circumferential direction, and a rubber magnet and a plastic magnet are formed. Such as magnets or sintered magnets.
  • the encoder 17 also functions as a component of the seal 10 on the inboard side, and functions as a slinger.
  • the seal 10 includes a core 17 a of the encoder 17 and a seal member 10 a fitted on the inner diameter surface of the outer member 3.
  • the seal member 10a is formed by providing an elastic body such as rubber on an annular core, and a plurality of lip portions 10c, each of which has a leading end slidingly contacting the side plate portion and the cylindrical portion of the core metal 17a of the encoder 17, are provided with the elastic member. It is provided on the body.
  • the sensor 18 is a magnetic sensor that detects a magnetic field of the encoder 17, and is mounted on the outer member 3 via the sensor mounting member 22.
  • the sensor 18 is such that a sensor element 19 such as a Hall element or a magnetoresistive element is embedded in a sensor holder 20 made of resin or the like.
  • the two magnetic detecting elements 19 are provided circumferentially apart from each other, for example, so that two pulse outputs whose electric phases are shifted by 90 ° with respect to the magnetic pole arrangement of the encoder 17 are obtained. I have.
  • the main body 20a of the sensor holder 20 of the sensor 18 has a front shape that extends in an arc concentric with the center of the bearing.
  • the sensor holder 20 has a protruding portion 20b that also extends to the outer diameter side in the vicinity of the distal end of the main body portion 20a, and a cord cover portion 20c that gradually becomes smaller in diameter from the main body portion 20a and extends in a direction away from the detection surface force. Te ru.
  • the cord 21 extends from the tip of the cord cover 20c.
  • the overhanging portion 20b is adapted to overhang the outer diameter side of the entire body circumferential width of the main body portion 20a.
  • the sensor mounting member 22 has a fitting cylindrical portion 22a that fits on the outer diameter surface of the outer member 3, and a side plate portion 22b that is axially positioned in contact with the end surface of the outer member 3.
  • the side plate portion 22 is provided with a cup-shaped concave plate portion 25 whose inner surface side is concaved, and an opposing plate portion 26 facing the bottom surface portion 25a of the concave plate portion 25, and the bottom plate portion 25a of the concave plate portion 25 is provided.
  • the sensor 18 is mounted in a sandwiched state between the sensor 18 and the opposing plate portion 26.
  • the concave plate portion 25 has a cross-sectional shape in the radial direction of the bearing. More specifically, as shown in FIG. 1 (B), the concave plate portion 25 has an arc shape extending in the circumferential direction of the sensor mounting member 22 as shown in FIG. 1 (B). Both ends of the side are formed to be arc-shaped sides.
  • the sensor mounting member 22 includes two inner metal plates 23, which are overlapped inside and outside.
  • the strength of the plate 24 also increases, so that the outer plate 24 is provided with the concave plate portion 25, and a part of the inner plate 23 becomes the opposed plate portion 26.
  • the opposing plate portion 26 also has a partial force opposing the bottom surface portion 25a of the concave plate portion 25 of the outer plate 24 in the side plate portion of the inner plate 23.
  • Each of the inner plate 23 and the outer plate 24 is made of a sheet metal pressed product.
  • the sensor mounting member 22 is attached to the outer member 3 by press-fitting the fitting cylindrical portion 22a into the outer diameter surface of the outer member 3 and then applying the fitting cylindrical portion 22a to a plurality of circumferential positions of the fitting cylindrical portion 22a. This is done by providing a fastening part 27.
  • the caulking portion 27 is formed as an embossed projection, and is provided so as to engage with an engagement groove 28 formed on the outer diameter surface near the end of the outer member 3.
  • the fitting tube 22a may be attached to the outer member 3 only by press fitting.
  • the concave plate portion 25 and the opposing plate portion 26 of the sensor mounting member 22 have sensor mounting openings 29, 30 for allowing the sensor 18 to penetrate in and out, and these sensor mounting openings 29, 30 are provided in the sensor holder of the sensor 18. It is shaped to fit on the outer periphery of the main body 20a.
  • the sensor 18 has the projecting portion 20b as described above, and the projecting portion 20b projects beyond the periphery of the sensor mounting openings 29 and 30 toward the outer diameter side of the bearing.
  • the overhang portion 20b is sandwiched between the bottom surface portion 25a of the recessed plate portion 25 and the opposing plate portion 26.
  • a ring-shaped elastic body 31 is sandwiched between the inner plate 23 and the outer plate 24, and the elastic body 31 is provided in the concave plate portion of the sensor mounting member 22. Interposed between the entire inner surface of the sensor 25 and the sensor 18.
  • the elastic body 31 is made of a sheet-like rubber material or the like.
  • the elastic material 31 has a lip portion 31a protruding from the inner peripheral edge of the side plate portion 22b of the sensor mounting member 22, and the tip of the lip portion 31a slides on the outer diameter surface of the constant velocity joint outer ring 15.
  • the lip portion 31a serves as a seal for sealing between the inner member 4 and the sensor mounting member 22.
  • the sensor 18 is mounted so as to be sandwiched between the bottom surface portion 25a of the recessed plate portion 25 provided on the sensor mounting member 22 and the opposed plate portion 26. There is no danger of 18 coming off. Therefore, the mounting is reliable and the reliability can be increased. Further, in this embodiment, the concave plate portion 25 has a U-shaped cross section and the sensor holder main body 20a of the sensor 18 is arranged in a fitted state therein, so that the positioning effect of the sensor 18 with respect to the sensor mounting member 22 is achieved. Is also obtained.
  • the sensor mounting member 22 is 22a fits the outer diameter surface of the outer member 3 and the side plate 22b contacts the end surface of the outer member 3 and is positioned in the axial direction.
  • the positioning accuracy with respect to is excellent.
  • the sensor 18 since the sensor 18 is manufactured separately from the sensor mounting member 22 and is mounted on the sensor mounting member 22, the sensor mounting member 22 is reduced in size to the size of the bearing portion 1 when mounting the sensor 18 on wheel bearing devices of various sizes. This can be dealt with by combining them. For this reason, the same sensor 18 can be used as the sensor 18 composed of the sensor element 19 and the sensor holder 20 to support bearings of various sizes. Can be made by strike.
  • the sensor mounting member 22 includes the inner plate 23 and the outer plate 24 that overlap each other inside and outside, the sensor 18 is sandwiched between the U-shaped concave plate portion 25 and the opposing plate portion 26 of the sensor mounting member 22. Work can be done easily.
  • the sensor mounting member 22 has the sensor mounting openings 29 and 30 through which the sensor 18 penetrates in and out, the sensor 18 can be directly opposed to the encoder 17. Further, since the sensor mounting opening 30 is provided in the concave plate portion 25, the cord 21 can be easily pulled out to the outside. Further, since the sensor mounting openings 29 and 30 are provided, the sensor 18 is arranged in such a manner that the outer periphery of the sensor 18 is fitted into the sensor mounting openings 29 and 30 so that the sensor 1 can be arranged in the radial direction and the circumferential direction of the bearing 1. The positioning of 18 can be performed, and the positioning is further facilitated.
  • the elastic body 31 is interposed between the sensor 18 and the bottom plate portion 25a of the recessed plate portion 25 of the sensor mounting member 22, the sensor 18 does not rattle on the sensor mounting member 22 and is impossible. It can be stably held without generating pinching force.
  • the elastic body 31 may be interposed between the sensor 18 and the opposing plate portion 26.
  • the lip portion 31a of the elastic body 31 comes into sliding contact with the outer peripheral surface of the constant velocity joint outer ring 15a, the space between the inner member 4 and the sensor mounting member 22 is sealed. As a result, it is possible to prevent sand particles from entering between the encoder 17 and the sensor 18 due to a stone jump or the like having a road surface force that does not allow foreign matter to enter between the encoder 17 and the sensor 18 and prevent damage to the sensor 18 and the like. Is done. Also, the opposing part of the sensor 18 and the encoder 17 is the sensor mounting member 22 and the elastic body Since the lip 31a of the 31 is covered, the detection surfaces of the encoder 17 and the sensor 18 can be protected from salt mud.
  • the sealing performance can be improved without increasing the number of parts.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show another embodiment of the present invention.
  • This embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the inner ring 12 fitted to the hub wheel 11 is formed by a caulking portion 1 lb caulking the rear end of the hub wheel 11. It is fixed at 11.
  • the lip portion 31a of the elastic body 31 provided on the sensor mounting member 22 is configured to be in sliding contact with the caulked portion l ib of the hub wheel 11 in the inner member 4.
  • the lip portion 3 la may have a tip that is in sliding contact with the end surface of the inner member 4.
  • the encoder 17 and the sensor unit 18 are of a magnetic type, but may be of an optical type.

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Abstract

　センサの取付けが確実で、信頼性に優れ、かつ種々異なるサイズの軸受部への対応が容易で、低コストにできるセンサ付軸受装置を提供する。軸受部１の内方部材４に回転センサ部２のエンコーダ１７を取付け、外方部材３の端部にセンサ取付部材２２を介してセンサ１８を取付ける。センサ取付部材２２は、外方部材３の外径面に嵌合する嵌合筒部２２ａ、および外方部材３の端面に接して軸方向に位置決めされる側板部２２ｂを有する。センサ取付部材２２の前記側板部２２ｂに、半径方向に沿う断面形状がコ字状の外方へ膨らむ凹み板部２５を設ける。この凹み板部２５と対向板部２６との間に、センサ１８を挟み込み状態に取付ける。センサ取付部材２２は、内板２３と外板２４とが二重に重なったものとする。

Description

明 細 書
センサ付軸受装置
技術分野
[0001] この発明は、自動車における回転センサ付きの車輪用軸受や、その他各種の用途 のセンサ付軸受装置に関する。
背景技術
[0002] 自動車の車輪用軸受装置では、アンチロックブレーキ装置の制御や、その他種々 の目的で、車輪回度速度を検出する回転センサが設けられる。この回転センサは、 回転側の軌道輪となる内輪に取付けられるリング状の磁気エンコーダと、静止側の軌 道輪となる外輪に取付けられて上記磁気エンコーダを非接触で検出するセンサとで 構成される。
センサを取付ける第 1の構成例としては、板金プレス加工製のセンサ取付部材を用 いたものが提案されている（例えば、特開平 6— 308145号公報)。この提案例のもの は、外輪に嵌合して取付けられる環状の支持体に切欠孔を設け、この切欠孔の両側 縁にセンサの両側部を嵌合させる一対の滑り溝形成部を設け、上記切欠孔の下縁 にセンサの背面を押し付ける舌片を設けたものである。
[0003] センサを取付ける第 2の構成例としては、外輪に嵌合させる外輪嵌合筒に、円環状 のセンサホルダを一体にモールド成形し、このセンサホルダの一部に設けた円弧状 の保持部内にセンサ要素を埋め込んだものがある（例えば、特開 2003— 254985号 公報)。
[0004] 上記の滑り溝形成部の間にセンサを差し込んで舌片で押しつける第 1の取付構造 は、簡単に装着できるという利点があるが、不測に外れる恐れがある。また、車輪用 軸受装置は路面に曝される環境下にあるため、土砂がセンサと磁気エンコーダとの 間に入り易ぐ損傷の恐れがある。
また、上記第 2の取付構成例は、センサ要素を埋め込んだセンサホルダと外輪嵌合 筒とがー体にモールド成形されているため、車種、軸受容量等の異なるサイズのセン サ付軸受装置毎にそれぞれサイズの異なるセンサホルダを製作する必要があり、コス ト高になる。
発明の開示
[0005] この発明の目的は、センサの取付けが確実で、信頼性に優れ、かつ種々異なるサ ィズの軸受部への対応が容易で、低コストにできるセンサ付軸受装置を提供すること である。
[0006] この発明のセンサ付軸受装置は、内周に軌道面を有する外方部材、上記軌道面に 対向する軌道面を有する内方部材、および両軌道面の間に介在した転動体を有す る軸受部と、前記内方部材の端部に取付けられるエンコーダ、およびこのエンコーダ に対向して前記外方部材の端部に取付けられるセンサを有する回転センサ部とを備 えたセンサ付軸受装置において、次のセンサ取付部材によりセンサを取付けたもの である。
このセンサ取付部材は、前記外方部材の外径面に嵌合する嵌合筒部、および前記 外方部材の端面に接して軸方向に位置決めされる側板部を有する。このセンサ取付 部材の前記側板部に、内面側が凹む凹み板部とこの凹み板部の底面部分に対面す る対向板部とを設け、これら凹み板部の底面部分と前記対向板部との間に前記セン サを挟み込み状態に取付けたものである。前記凹み板部は、例えば軸受半径方向 に沿う断面形状が U字状のものとされる。
[0007] この構成によると、センサ取付部材に設けられた凹み板部の底面部分と対向板部と の間に前記センサを挟み込み状態に取付けたため、センサが外れる恐れがなぐ取 付けが確実で、信頼性の高いものとできる。センサ取付部材は、嵌合筒部で外方部 材の外径面に嵌合し、側板部で外方部材の端面に接して軸方向に位置決めされる ため、位置決めが簡単に精度良く行え、センサのエンコーダに対する位置決め精度 が優れたものとできる。上記センサは、例えば、センサ素子を榭脂製等のセンサホル ダ内に埋込んだものとされる力 このセンサホルダは、センサ取付部材とは別体に製 作されてセンサ取付部材に取付けられる。そのため、種々異なるサイズの軸受部に 取付ける場合に、センサ取付部材を軸受部のサイズに合わせたものとすることで対処 できて、センサホルダ付きのセンサは同一のものを用いて種々異なるサイズの軸受部 に対応できる。しがって、センサおよびセンサ取付部材カもなるセンサユニットを低コ ストで製作できる。
[0008] 前記センサ取付部材は、例えば、互いに内外に重なった 2枚の金属板製の内板お よび外板カゝらなるものとされる。その場合、前記外板に前記凹み板部を設け、前記内 板に前記対向板部を設ける。
センサ取付部材が互いに重なる内板および外板力もなるものであると、センサをセ ンサ取付部材の上記 U字状の凹み板部と対向板部との間に挟み込む作業が簡単に 行える。
[0009] 前記センサ取付部材は、前記凹み板部および対向板部が、前記センサを内外に 貫通させるセンサ取付開口を有し、前記センサが前記センサ取付開口の周囲の一部 または全体に張り出す張出部分を有し、この張出部分を前記凹み板部の底面部分と 前記対向板部との間に挟み込むものとしても良い。
センサ取付部材の側板部にセンサ取付開口が設けられていると、側板部を介する ことなく、センサをエンコーダに直接に対向させることができる。また、凹み板部にセン サ取付開口が設けられていると、外側へ配線を引出すことが容易である。これらセン サ取付開口が設けられていると、このセンサ取付開口にセンサの外周を嵌合させるこ とで、軸受部の径方向や円周方向に対するセンサの位置決めを行うことも可能である
[0010] この発明において、前記凹み板部の底板部分または対向板部とセンサとの間に弹 性体を介在させても良い。
弾性体を介在させることで、センサ取付部材にセンサをがたつきなぐまた無理な挟 み付け力を生じさせることなぐ安定して取付けることができる。
[0011] 前記弾性体は、内方部材とセンサ取付部材との間を密封するシールを兼ねるもの としても良い。例えば、前記弾性体の内周縁が内方部材の外周面に摺接するように 弾性体を構成する。
この場合、弾性体をセンサの安定取付とシール手段とに兼用でき、部品点数を増 やすことなくシール性を高めることができる。また、このように弾性体で内方部材とセ ンサ取付部材との間を密封することで、エンコーダとセンサとの間に異物を嚙み込み ことがなぐこのセンサ付軸受装置を車輪用軸受装置等に適用した場合も、路面から の石跳ねによって砂粒をエンコーダとセンサ間に嚙み込むことが防止される。
[0012] この発明において、前記エンコーダおよびセンサは、磁気式のものであっても、光 学式のものであっても良い。磁気式とする場合は、例えば、前記エンコーダは円周方 向に交互に磁極が形成された磁気エンコーダとされ、前記センサはホール素子ゃ磁 気抵抗素子等を用いた磁気センサとされる。
[0013] この発明のセンサ付軸受装置は、種々の用途の軸受に適用でき、例えば車輪用軸 受装置に適用することができる。その場合、前記軸受部が、内周に複列の軌道面を 有する外方部材と、上記各軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する 軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支 持するちのとされる。
車輪用軸受装置の場合、振動を受けるうえ、路面にされられて塵埃や塩泥水をか ぶる厳しい環境下に置かれるため、この発明におけるセンサの取付けが確実で、信 頼性に優れるという利点が効果的に発揮される。また、種々異なるサイズの車輪用軸 受装置への対応が容易で、低コストにできる。
図面の簡単な説明
[0014] この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に 理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のた めのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発 明の範囲は添付のクレーム (請求の範囲）によって定まる。添付図面において、複数 の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。
[図 1] (A)はこの発明の第 1の実施形態に力かる車輪用軸受装置力 なるセンサ付軸 受装置の断面図、（B)はそのセンサ取付部材およびセンサを示す正面図である。
[図 2]図 1 (A)の部分拡大断面図である。
[図 3] (A)はこの発明の他の実施形態に力かる車輪用軸受装置力 なるセンサ付軸 受装置の断面図、（B)はそのセンサ取付部材およびセンサを示す正面図である。
[図 4]図 3 (A)の部分拡大断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0015] この発明の第 1の実施形態を図 1および図 2と共に説明する。この実施形態は、第 3 世代型の車輪用軸受装置に適用したものである。このセンサ付軸受装置は、軸受部
1に回転センサ部 2を取付けたものであり、図 1 (A)は等速ジョイント 14を連結した状 態を示している。
軸受部 1は、内周に複列の軌道面 5を形成した外方部材 3と、上記各軌道面 5に対 向する軌道面 6を形成した内方部材 4と、これら外方部材 3および内方部材 4の軌道 面 5, 6間に介在した複列の転動体 7とで構成される。各列の転動体 7は保持器 8によ り保持されている。外方部材 3と内方部材 4との間の軸受空間の両端は、シール 9, 1 0によりそれぞれ密封されている。
[0016] 外方部材 3は、一体の部品からなり、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックル 等に取付けるフランジ 3aが外周に設けられて 、る。
内方部材 4は、アウトボード側端に車輪取付用フランジ 11aを有するハブ輪 11と、こ のハブ輪 11のインボード側端の外周に嵌合した内輪 12とを有し、これらハブ輪 11お よび内輪 12に前記複列の軌道面 6における各列の軌道面 6が設けられている。なお 、アウトボード側とは、車輪用軸受装置を車両に取付けた状態で車幅方向の外側と なる側を言 、、中央側となる側をインボード側と言う。
[0017] 内方部材 4は、中央孔 13を有し、等速ジョイント 14の片方の継手部材となる外輪 1 5のステム部 15aが揷通されて、スプライン連結される。ステム 15aは先端に雄ねじ部 を有し、この雄ねじ部に螺合するナット 16の締め付けにより、等速ジョイント外輪 15が 内方部材 4に結合される。このとき、等速ジョイント外輪 15に設けられた段面 15bが、 内方部材 4の内輪 12の幅面を押し付けることで、内輪 12のハブ輪 11に対する固定 が行われる。
[0018] 図 2に拡大して示すように、回転センサ部 2は、内方部材 4の端部外周に取付けら れるェンコーダ 17、およびこのェンコーダ 17に対向して外方部材 3の端部に取付け られるセンサ 18を有する。
エンコーダ 17は磁気エンコーダ力もなり、断面 L字状の環状の芯金 17aの側板部 に多極磁石 17bを設けたものとされている。エンコーダ 17は、芯金 17aの円筒部を内 方部材 4の外周に圧入することにより、内方部材 4に取付けられている。多極磁石 17 bは、円周方向に交互に多数の磁極 N, Sを形成した部材であり、ゴム磁石、プラスチ ック磁石、または焼結磁石など力 なる。
[0019] エンコーダ 17は、この実施形態では、インボード側のシール 10の構成部品を兼ね ており、スリンガとしての機能を発揮する。このシール 10は、エンコーダ 17の芯金 17 aと、外方部材 3の内径面に嵌合したシール部材 10aとで構成される。シール部材 10 aは、環状の芯金にゴム等の弾性体を設けたものであり、エンコーダ 17の芯金 17aの 側板部および円筒部にそれぞれ先端が摺接する複数のリップ部 10cが、前記弾性体 に設けられている。
[0020] センサ 18は、エンコーダ 17の磁界を検出する磁気センサであり、センサ取付部材 2 2を介して外方部材 3に取付けられる。センサ 18は、ホール素子や磁気抵抗素子等 のセンサ要素 19を、榭脂製等のセンサホルダ 20内に埋め込んだものである。センサ 18において、前記磁気検出素子 19は、例えばエンコーダ 17の磁極配列に対して、 電気的位相が 90° ずれた 2つのパルス出力が得られるように、円周方向に離して 2 個設けられている。このため、センサ 18のセンサホルダ 20の本体部 20aは、軸受中 心と同心の円弧状に延びる正面形状とされている。センサホルダ 20は、本体部 20a の先端付近力も外径側へ延びる張出部分 20bを有し、かつ本体部 20aから次第に小 径となって検出面力も離れる方向へ延びるコードカバー部 20cが設けられて 、る。コ ードカバー部 20cの先端から、コード 21が延びている。張出部分 20bは、本体部 20a の軸受円周方向幅の全体カゝら外径側へ張り出すものとされている。
[0021] センサ取付部材 22は、外方部材 3の外径面に嵌合する嵌合筒部 22a、および外方 部材 3の端面に接して軸方向に位置決めされる側板部 22bを有する。この側板部 22 に、内面側が凹むカップ状の凹み板部 25と、この凹み板部 25の底面部分 25aに対 面する対向板部 26とが設けられ、これら凹み板部 25の底面部分 25aと対向板部 26 との間に、センサ 18が挟み込み状態に取付けられている。凹み板部 25は、その軸受 半径方向に沿う断面形状力 字状の断面形状とされる。凹み板部 25は、詳しくはそ の正面形状が、図 1 (B)に示すようにセンサ取付部材 22の円周方向に延びる円弧状 とされ、その円弧状となった外周側辺と内周側辺の両端が、円弧状辺で続く形状とさ れている。
[0022] センサ取付部材 22は、互いに内外に重なった 2枚の金属板製の内板 23および外 板 24力もなり、前記外板 24に前記凹み板部 25が設けられ、内板 23の一部が前記 対向板部 26となる。対向板部 26は、図示の例では、内板 23の側板部分における外 板 24の凹み板部 25の底面部分 25aと対向する部分力もなる。内板 23および外板 2 4は、いずれも板金のプレス加工品からなる。
[0023] センサ取付部材 22の外方部材 3への取付けは、嵌合筒部 22aを外方部材 3の外径 面に圧入した後、嵌合筒部 22aの円周方向の複数箇所に加締部 27を設けることで 行われる。加締部 27は、エンボス状の突起とされ、外方部材 3の端部付近の外径面 に形成された係合溝 28に係合するように設けられる。なお、嵌合筒部 22aは圧入の みで外方部材 3に取付けるようにしても良!、。
[0024] センサ取付部材 22の凹み板部 25および対向板部 26が、センサ 18を内外に貫通 させるセンサ取付開口 29, 30を有し、これらセンサ取付開口 29, 30は、センサ 18の センサホルダ本体部 20aの外周に嵌合する形状とされている。センサ 18は、前記の ように張出部分 20bを有していて、この張出部分 20bはセンサ取付開口 29, 30の周 囲よりも軸受外径側へ張り出すものとされる。この張出部分 20bを、凹み板部 25の底 面部分 25aと対向板部 26との間に挟み込む。
[0025] センサ取付部材 22の側板部 22bにおいて、内板 23と外板 24との間にはリング状の 弾性体 31を挟み込んであり、この弾性体 31は、センサ取付部材 22における凹み板 部 25の内面全体とセンサ 18との間に介在する。弾性体 31は、シート状のゴム材等か らなる。弹性材 31は、センサ取付部材 22の側板部 22bの内周縁から突出するリップ 部 31aを有し、このリップ部 31aは先端が等速ジョイント外輪 15の外径面に摺接 する。このリップ部 31aは、内方部材 4とセンサ取付部材 22との間を密封するシール となる。
[0026] この構成のセンサ付軸受装置によると、センサ取付部材 22に設けられた凹み板部 25の底面部分 25aと対向板部 26との間にセンサ 18を挟み込み状態に取付けたた め、センサ 18が外れる恐れがない。そのため、取付けが確実で、信頼性の高いものと できる。また、この実施形態では、凹み板部 25が断面 U字状とされてその内部に嵌 合状態にセンサ 18のセンサホルダ本体 20aが配置されているため、センサ取付部材 22に対するセンサ 18の位置決め効果も得られる。センサ取付部材 22は、嵌合筒部 22aで外方部材 3の外径面に嵌合し、側板部 22bで外方部材 3の端面に接して軸方 向に位置決めされるため、位置決めが簡単に精度良く行え、センサ 18のエンコーダ 17に対する位置決め精度が優れたものとできる。また、センサ 18はセンサ取付部材 22とは別体に製作されてセンサ取付部材 22に取付けられるため、種々異なるサイズ の車輪用軸受装置に取付ける場合に、センサ取付部材 22を軸受部 1のサイズに合 わせたものとすることで対処できる。そのため、センサ要素 19およびセンサホルダ 20 からなるセンサ 18にっき、同一のものを用 、て種々異なるサイズの軸受部に対応で き、したがって、センサ 18およびセンサ取付部材 22からなるセンサユニット 32を低コ ストで製作できる。
[0027] センサ取付部材 22は、互いに内外に重なった内板 23および外板 24からなるため 、センサ 18をセンサ取付部材 22の U字状凹み板部 25と対向板部 26との間に挟み 込む作業が簡単に行える。
[0028] センサ取付部材 22は、センサ 18を内外に貫通させるセンサ取付開口 29, 30を有 しているため、センサ 18をエンコーダ 17に直接に対向させることができる。また、凹 み板部 25にセンサ取付開口 30が設けられているため、外側へコード 21の引出しが 容易に行える。また、センサ取付開口 29, 30が設けられているので、このセンサ取付 開口 29, 30にセンサ 18の外周が嵌合するように配置することで、軸受部 1の径方向 や円周方向に対するセンサ 18の位置決めを行うことが可能であり、位置決めがより 一層容易となる。
[0029] センサ取付部材 22の凹み板部 25の底板部分 25aとセンサ 18との間には弾性体 3 1が介在しているため、センサ取付部材 22にセンサ 18をがたつきなぐまた無理な挟 み付け力を生じさせることなぐ安定して保持させることができる。なお、弾性体 31は 、センサ 18と対向板部 26との間に介在させても良い。
[0030] また、弾性体 31は、リップ部 31aが等速ジョイント外輪 15aの外周面に摺接するた め、内方部材 4とセンサ取付部材 22との間が密閉される。そのため、エンコーダ 17と センサ 18との間に異物を嚙み込むことがなぐ路面力もの石跳ね等によって砂粒を エンコーダ 17とセンサ 18間に嚙み込むことが防止され、センサ 18等の損傷が防止さ れる。また、センサ 18とエンコーダ 17の対向部分がセンサ取付部材 22および弾性体 31のリップ部 31aによって覆われるため、塩泥水からのエンコーダ 17やセンサ 18の 検出面の保護が得られる。
弾性体 31は、センサ 18の安定取付けとシール手段とに兼用されるため、部品点数 を増やすことなくシール性を高めることができる。
[0031] 図 3,図 4は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図 1,図 2と共に 説明した第 1の実施形態において、ハブ輪 11に嵌合させた内輪 12を、ハブ輪 11の 後端を加締た加締部分 1 lbによってハブ輪 11に固定したものである。センサ取付部 材 22に設けられた弾性体 31のリップ部 31aは、内方部材 4における上記ハブ輪 11 の加締部分 l ibに摺接するようにしてある。なお、リップ部 3 laは、内方部材 4の端面 に先端が摺接するものとしても良い。
この構成の場合は、弾性体 31のリップ部 31aの接触が等速ジョイントの結合状態に 依存せず、この車輪用軸受装置の車体への取付作業が簡単である。この発明にお けるその他の構成，効果は、第 1の実施形態と同様である。
[0032] なお、上記各実施形態は、車輪用軸受装置に適用した場合につき説明したが、こ の発明は回転センサ部を有するラジアル型の転がり軸受一般に適用することができ る。
また、上記各実施形態において、エンコーダ 17およびセンサ部 18は磁気式のもの としたが、光学式のものであっても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 内周に軌道面を有する外方部材、上記軌道面に対向する軌道面を有する内方部 材、および前記両軌道面の間に介在した転動体を有する軸受部と、前記内方部材 の端部に取付けられたエンコーダ、およびこのエンコーダに対向して前記外方部材 の端部に取付けられるセンサを有する回転センサ部とを備えたセンサ付軸受装置で あって、
前記外方部材の外径面に嵌合する嵌合筒部、および前記外方部材の端面に接し て軸方向に位置決めされる側板部を有するセンサ取付部材を設け、このセンサ取付 部材の前記側板部に、内面側が凹む凹み板部とこの凹み板部の底面部分に対面す る対向板部とを設け、これら凹み板部の底面部分と前記対向板部との間に前記セン サを挟み込み状態に取付けたセンサ付軸受装置。
[2] 請求項 1において、前記センサ取付部材が、互いに内外に重なった 2枚の金属板 製の内板および外板からなり、前記外板に前記凹み板部を設け、前記内板に前記 対向板部を設けたセンサ付軸受装置。
[3] 請求項 1にお!、て、前記センサ取付部材の前記凹み板部および対向板部が、前記 センサを内外に貫通させるセンサ取付開口を有し、前記センサが前記センサ取付開 口の周囲の一部または全体に張り出す張出部分を有し、この張出部分を前記凹み 板部の底面部分と前記対向板部との間に挟み込んだセンサ付軸受装置。
[4] 請求項 1において、前記凹み板部の底板部分または対向板部とセンサとの間に弹 性体を介在させたセンサ付軸受装置。
[5] 請求項 4において、前記弾性体が、内方部材とセンサ取付部材との間を密封する シールを兼ねるものとしたセンサ付軸受装置。
[6] 請求項 1において、前記エンコーダが円周方向に交互に磁極が形成された磁気ェ ンコーダであり、前記センサが磁気センサであるセンサ付軸受装置。
[7] 請求項 1において、前記軸受部が、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、上 記各軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面の間に介在し た複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受で あるセンサ付軸受装置。
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