WO2009139179A1 - 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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WO2009139179A1
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wheel
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鳥居晃
山本一成
小野祐志郎
田窪孝康
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    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/326Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals with means for detecting or measuring relative rotation of the two elements
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    • F16J15/3276Mounting of sealing rings with additional static sealing between the sealing, or its casing or support, and the surface on which it is mounted
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    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device with a rotational speed detection device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like and that includes a rotational speed detection device that detects the rotational speed of the wheel.
  • a wheel bearing with a rotation speed detecting device that rotatably supports a vehicle wheel with respect to a suspension device and controls an anti-lock brake system (ABS) to detect the rotation speed of the wheel.
  • Devices are generally known.
  • a sealing device is provided between an inner member and an outer member that are in rolling contact with a rolling element, and a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction is provided as the sealing device.
  • the rotational speed detecting device is constituted by a magnetic encoder and a rotational speed sensor that is arranged facing the magnetic encoder and detects a magnetic pole change of the magnetic encoder accompanying the rotation of the wheel.
  • the rotation speed sensor is generally mounted on the knuckle after the wheel bearing device is mounted on the knuckle constituting the suspension device.
  • a bearing for a wheel with a rotational speed detection device that also incorporates the rotational speed sensor in the bearing. A device has been proposed.
  • FIG. 17 A structure as shown in FIG. 17 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device.
  • the rotational speed detection device includes an encoder 51 fitted on the inner ring 50, a sensor holder 53 attached to the end of the outer member 52 so as to face the encoder 51, and an encoder attached to the sensor holder 53. 51 is provided with a rotational speed sensor 54 facing the air gap in the axial direction.
  • the encoder 51 is joined to the side surface of the slinger 57 constituting the seal 56.
  • the seal 56 includes a slinger 57 having a substantially L-shaped cross section, and an annular seal plate 58 attached to the outer member 52 so as to face the slinger 57 and having a substantially L-shaped cross section.
  • the slinger 57 includes a cylindrical portion 57a that is externally fitted to the inner ring 50, and a standing plate portion 57b that extends radially outward from the cylindrical portion 57a.
  • the seal plate 58 includes a metal core 59 fitted into the end of the outer member 52, and a seal member 60 vulcanized and bonded to the metal core 59.
  • the seal member 60 is made of an elastomer such as rubber, and includes a side lip 60a that is in sliding contact with the standing plate portion 57b of the slinger 57, and a grease lip 60b and an intermediate lip 60c that are in sliding contact with the cylindrical portion 57a.
  • the sensor holder 53 includes a steel plate cover 55 fitted on the outer member 52 and a synthetic resin holding portion 61 coupled to the cover 55, and the rotation speed sensor 54 is wrapped around the holding portion 61. Buried.
  • the cover 55 includes a cylindrical fitting portion 55a in which the outer member 52 is fitted, a flange portion 55b extending radially inward from the fitting portion 55a, and a bottom portion 55c extending in an axial direction from the flange portion 55b.
  • the holding portion 61 is coupled to the bottom portion 55c.
  • the output of the rotation speed sensor 54 is taken out by the harness 62 and sent to an ABS controller (not shown).
  • the harness 62 is connected via an extraction port 63 provided in the holding portion 61, and the extraction port 63 is formed at an inclination angle ⁇ set larger than the inclination angle ⁇ of the outer peripheral surface of the outer joint member 64. ing.
  • the harness 62 can be prevented from sagging and interfering with the outer joint member 64, so that the number of clips for stopping the harness 62 from sagging can be minimized, and the harness 62 itself need not be bent excessively. Therefore, the adverse effect on the internal wiring can be prevented and the reliability can be further improved. Therefore, it is possible to simplify the fixing work of the harness 62 with a simple configuration, improve the workability of assembly, and reduce the cost (see, for example, Patent Document 1).
  • the rotational speed detection device includes a sensor holder 68 attached to the end of the outer member 67 and an encoder 70 that is externally fitted to the inner ring 69 so as to face the sensor holder 68.
  • the sensor holder 68 is a steel plate cover comprising a cylindrical fitting portion 71a fitted on the outer member 67, and a flange portion 71c bent at a right angle from the inner end edge of the fitting portion 71a toward the inside. 71 and a synthetic resin holding portion 72 housed inside the flange portion 71b provided in a state of protruding from the flange portion 71c, and a rotation speed sensor (not shown) is enclosed in the holding portion 72. Buried.
  • the encoder 70 is joined to the seal 73.
  • the flange portion 71 b that houses the holding portion 72 is formed in a fan shape having a wide outer width in the radial direction and a narrow inner width, and is an end that partitions the circumferential end surface of the flange portion 71 b.
  • a part of the wall 74 and the flange 71c of the cover 71 is provided with a through hole 75 that is continuous with each other.
  • the harness 76 protrudes from the end wall 74 in a state of passing through the inside of the through hole 75.
  • this through-hole 75 is closed in the state which installed the rotational speed sensor in the holding
  • the harness 76 is taken out in the circumferential direction of the cover 71.
  • the harness 76 does not interfere with a constant velocity universal joint (not shown), the internal wiring work can be simplified, and the reliability is improved (see, for example, Patent Document 2).
  • JP 2006-145418 A Japanese Patent No. 3231185
  • the take-out port 63 is inclined to avoid interference with the outer joint member 64.
  • the harness 62 is temporarily attached. Since the inner diameter of the knuckle 66 must be passed, the takeout port 63 must not interfere with the knuckle 66. This has a problem that the assembly work becomes complicated and man-hours increase.
  • the labyrinth seal is configured such that the outer peripheral surface of the shoulder portion 65 of the outer joint member 64 and the inner edge of the bottom portion 55c of the cover 55 face each other, the confronting range that exhibits the labyrinth effect is short, and sufficient sealing performance is achieved. It was difficult to get. Further, since the labyrinth seal is configured between the cover 55 attached to the outer member 52 and the shoulder portion 65 of the outer joint member 64, it is difficult to accurately define the radial clearance, which is high. There was a limit to obtaining seal performance.
  • the harness 76 is taken out in the circumferential direction of the cover 71, it is possible to avoid interference with the constant velocity universal joint during assembly, but the harness 76 is taken out in the circumferential direction.
  • the harness 76 is generally taken out above the knuckle (not shown) and connected by a harness and a connector on the vehicle body side.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, prevents adverse effects on the internal wiring of the harness, simplifies the fixing work of the harness, improves the workability of the assembly, and is desired over a long period of time. It is an object of the present invention to provide a wheel bearing device with a rotational speed detection device that can improve the reliability by ensuring the detection accuracy.
  • Another object of the present invention is to provide a wheel bearing device with a rotational speed detection device that is light and compact, and that has improved reliability by preventing foreign matter from directly entering the detection portion. It is.
  • the present invention has an outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to a suspension device on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery, It has a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, and a hub wheel in which a small diameter step portion extending in the axial direction is formed on the outer periphery, and an inner ring fitted to the small diameter step portion of this hub wheel, An inner member in which a double-row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery, and is accommodated in a freely rollable manner between both rolling surfaces of the inner member and the outer member.
  • a double row of rolling elements a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and an outer periphery of the outer side end of the outer member.
  • An annular cover and a synthetic resin bonded to this cover and embedded with a rotational speed sensor And a sensor holder having a holding portion, and an inner seal of the seals is fitted into an inner end of the outer member, and is formed into a substantially L-shaped cross section by pressing from a steel plate.
  • An annular seal plate composed of a cored bar and a sealing member integrally joined to the cored bar, and press-fitted into the outer diameter of the inner ring so as to face the seal plate.
  • the slinger is formed on the inner side surface of the slinger, and an encoder whose characteristics with respect to the circumferential direction are alternately changed at equal intervals is joined to the side surface of the slinger, and the encoder has a predetermined axial clearance in the rotational speed sensor.
  • the cover is press-fitted into the inner side end of the outer member, and the fitting portion A flange that extends radially inward and is in close contact with the end face of the outer member, a bottom that extends radially inward from the flange, and a cylindrical inner diameter that extends in the axial direction from the bottom.
  • a fixing portion is formed at one place in a circumferential direction on the outer side in the radial direction of the bottom portion, and a notch portion is formed in the fixing portion so that the holding portion is integrally coupled, and the inner diameter portion of the cover and the inner ring A contact seal is mounted between the two. ..Claim 1
  • annular cover press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member, and a sensor holder having a synthetic resin holding part that is coupled to the cover and has a rotational speed sensor embedded therein.
  • An inner-side seal is fitted into the inner-side end of the outer member and is formed from a steel plate into a substantially L-shaped cross section by pressing, and a seal integrally joined to the core
  • An annular seal plate made of a member and a slinger that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring facing the seal plate and formed into a substantially L-shaped cross section by pressing from a steel plate, and on the inner side of the slinger
  • the cover has a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner side end portion of the outer member, and extends radially inward from the fitting portion and is in close contact with the end surface of the outer member.
  • a bottom portion extending radially inward from the flange portion, and a cylindrical inner diameter portion extending in an axial direction from the bottom portion, and a fixing portion is formed at one circumferential position on the radially outer side of the bottom portion
  • a notch is formed in the fixed part and the holding part is integrally coupled, and a contact seal is mounted between the inner diameter part of the cover and the inner ring, so that foreign substances such as muddy water and pebbles are present in the detection part. Intrusion can be prevented, and desired detection accuracy can be ensured over a long period of time to improve reliability.
  • a seal mounting space is secured. It is possible to improve the sealing performance by increasing the degree of freedom in designing the seal. ..Claim 2
  • the contact seal is composed of a core member that is press-fitted into the inner diameter portion of the cover, and a seal member that integrally includes a radial lip that is integrally joined to the core metal, and the radial lip is
  • the inner ring may be in sliding contact with the outer diameter of the inner ring via a predetermined squeeze. ..Claim 3
  • the contact seal is composed of a core member press-fitted into the outer diameter of the inner ring and a seal member integrally including a radial lip integrally joined to the core metal, and the radial lip is
  • the cover may be slidably contacted with an inner diameter portion of the cover via a predetermined scissors. ..Claim 4
  • the metal core of the contact seal is formed into a substantially L-shaped cross section by pressing from a steel plate and is press-fitted into the outer diameter of the inner ring, and radially outward from the cylindrical portion.
  • the seal member is joined to the stand plate portion by vulcanization adhesion, and a flat surface having a predetermined width is formed on the side surface of the stand plate portion or the inner side of the seal member. If so, the sensor seal can be smoothly pressed by the press-fitting jig. ..Claim 5
  • the radial lip of the contact seal extends while being inclined toward the radially outer inner side, and is in sliding contact with the inner diameter portion of the cover via a predetermined radial shimiro, It is possible to prevent the radial lip from being inverted when the contact seal is assembled, and to improve the reliability. ..Claim 6
  • the contact seal may integrally have a small lip extending inwardly in the radial direction, and may be in close contact with a corner of the small diameter portion of the inner ring.
  • the core metal of the contact seal has a standing plate portion extending radially outward from the cylindrical portion via the enlarged diameter portion, and the edge seal is integrated with the enlarged diameter portion. And may be in elastic contact with the outer diameter of the small-diameter portion of the inner ring (claim 8).
  • the drain is formed by cutting out one circumferential position of the bottom portion of the cover in a U shape and cutting the notched portion toward the inner side, the drain is Opening in the inner diameter side and in the circumferential direction can further prevent foreign matters such as muddy water and pebbles from entering the cover while the vehicle is running. ..Claim 10
  • the drain is formed by forming a pair of slits at one place in the circumferential direction of the bottom of the cover and cutting this part to the inner side, the drain is arranged in the circumferential direction.
  • the cover is made of a stainless steel plate, rusting can be prevented over a long period of time and reliability can be improved. ..Claim 12
  • the holding portion is made of non-magnetic polyphenylene sulfide, the sensing performance of the rotational speed sensor is not adversely affected, and the corrosion resistance is excellent, and the strength and durability are maintained over a long period of time. Can be improved. ..Claim 13
  • the core metal of the contact seal is formed of a stainless steel plate, rusting can be suppressed over a long period of time and reliability can be improved. .. Claim 14
  • the harness if the harness extends from the holding portion in the radially outward direction, the harness can be easily taken out to the outer diameter side of the knuckle, and the assembly workability is improved. There is no need to bend and connect the harness that has been taken out, the adverse effect of the excessive bending on the internal wiring of the harness can be prevented, and the reliability can be improved. .. Claim 15
  • a bearing device for a wheel with a rotational speed detection device has a vehicle body mounting flange integrally attached to a suspension device on the outer periphery, and an outer surface in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery.
  • a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end thereof, and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and a small-diameter step portion of the hub wheel.
  • An inner member having an inner ring and formed on the outer periphery with a double row inner rolling surface facing the outer row rolling surface of the double row, and between the rolling surfaces of the inner member and the outer member.
  • a double row rolling element accommodated movably, a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and an inner end of the outer member
  • An annular cover press-fitted to the outer periphery, and a rotational speed sensor connected to this cover
  • a sensor holder having a buried synthetic resin holding portion, and an inner seal of the seal is fitted into an inner end of the outer member, and the cross section is approximately L by pressing from a steel plate.
  • An annular seal plate made of a core metal formed in a letter shape and a seal member integrally joined to the core metal, and press-fitted into the outer diameter of the inner ring facing the seal plate, and pressed from the steel plate
  • An encoder having a slinger formed in a substantially L-shaped cross-section, and an encoder whose characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals are joined to the inner side surface of the slinger, and the encoder is connected to the rotational speed sensor.
  • a cylindrical fitting in which the cover is press-fitted into an inner end portion of the outer member.
  • a flange that extends radially inward from the fitting portion and is in close contact with the end face of the outer member, a bottom that extends radially inward from the flange, and a cylinder that extends in the axial direction from the bottom.
  • a fixed portion is formed at one place in the circumferentially outer side of the bottom portion in the radial direction, a notch is formed in the fixed portion, and the holding portion is integrally coupled, Since a contact seal is mounted between the inner diameter part of the cover and the inner ring, it prevents foreign matter such as muddy water and pebbles from entering the detection part and ensures the desired detection accuracy over a long period of time. Reliability can be improved.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device with a rotation speed detection device according to the present invention. It is a principal part enlarged view which shows the detection part of FIG. It is a side view which shows the cover single-piece
  • FIG. 14A is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. 13, and FIG. 14B is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. (A) is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG.
  • An inner member comprising an inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel and having an inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, and the inner member and the outer member A double-row rolling element accommodated between both rolling surfaces of the member, and a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member;
  • the cover includes: A cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner side end portion of the outer member, a flange portion that extends radially inward from the fitting portion, and is in close contact with the end surface of the outer member, A bottom portion extending radially inward from the bottom portion and a cylindrical inner diameter portion extending in the axial direction from the bottom portion, and a fixed portion is formed at one place in a circumferential direction radially outward of the bottom portion.
  • a notch is formed and the holding part is integrally coupled, and a contact seal is mounted between the inner diameter part of the cover and the inner ring, and this contact seal is press-fitted into the inner diameter part of the cover.
  • It consists of a cored bar and a seal member that integrally has a pair of radial lips joined integrally to the cored bar, and the radial lip is slidably contacted with a small diameter portion of the inner ring via a predetermined squeeze.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a detection unit of FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a side view showing the cover according to the invention
  • FIG. 4 is a side view of the bearing portion of FIG.
  • the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1)
  • the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is called a third generation for driving wheels, and includes an inner member 3 composed of a hub wheel 1 and an inner ring 2, and double row rolling elements (balls) on the inner member 3. 4 and 4 and an outer member 5 inserted through 4 and 4, and a constant velocity universal joint (not shown) is connected thereto.
  • the hub wheel 1 integrally has a wheel mounting flange 6 for attaching a wheel (not shown) to an end portion on the outer side, and hub bolts 6 a are implanted at circumferentially equidistant positions of the wheel mounting flange 6. Yes. Further, an outer side (one) inner rolling surface 1a and a cylindrical small-diameter step portion 1b extending in the axial direction from the inner rolling surface 1a are formed on the outer periphery, and a torque transmission serration ( Or a spline) 1c is formed.
  • An inner ring 2 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the small-diameter step portion 1b of the hub wheel 1 through a predetermined shimiro, and an inner side (other side) inner rolling surface 2a is formed on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the hub wheel 1 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and includes an inner rolling surface 1a and an inner side of a wheel mounting flange 6 that becomes a seal land portion of a seal 8 described later.
  • the surface hardness of the base portion 6b is set to 58 to 64HRC by induction hardening from the small diameter step portion 1b to the small diameter step portion 1b.
  • the inner ring 2 and the rolling element 4 are made of high carbon chrome bearing steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.
  • the outer member 5 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and integrally has a vehicle body mounting flange 5b for attaching to a knuckle (not shown) on the outer periphery.
  • Double row outer rolling surfaces 5a, 5a facing the double row inner rolling surfaces 1a, 2a of the inner member 3 are integrally formed.
  • These double-row outer raceway surfaces 5a and 5a are subjected to a hardening process by induction hardening so that the surface hardness is in the range of 58 to 64 HRC.
  • double-row rolling elements 4 and 4 are respectively provided. It is accommodated and held by the cages 7 and 7 so as to be able to roll.
  • seals 8 and 9 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 5 and the inner member 3, and leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and the inside of the bearing from the outside. Prevents intrusion of rainwater and dust.
  • the wheel bearing device constituted by a double row angular contact ball bearing in which the rolling element 4 is a ball is illustrated, but the present invention is not limited to this, and a double row tapered roller bearing using a tapered roller for the rolling element 4 is used. May be.
  • the third generation structure in which the inner raceway surface 1a is formed directly on the outer periphery of the hub wheel 1 is illustrated.
  • the present invention is not limited to this, and the second generation in which a pair of inner rings are press-fitted and fixed to the small-diameter step portion of the hub wheel. It may be a structure.
  • the outer-side seal 8 is constituted by an integral seal composed of a cored bar 10 and a seal member 11 integrally joined to the cored bar 10 by vulcanization adhesion.
  • the core metal 10 is formed by pressing a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC system or the like).
  • the seal member 11 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber and is integrally joined to the cored bar 10 by vulcanization adhesion.
  • the seal member 11 includes a side lip 11a formed to be inclined outward in the radial direction, a dust lip 11b and a grease lip 11c formed in a bifurcated shape.
  • the base portion 6b of the wheel mounting flange 6 is formed in a curved surface having an arc-shaped cross section, and the side lip 11a is in sliding contact with the base portion 6b with a predetermined axial direction, and the dust lip 11b and the grease lip 11c have a predetermined radial direction. It is in sliding contact.
  • the inner seal 9 is configured by a so-called pack seal that is arranged to face each other and includes an outer seal member 12 and a slinger 13 that are attached to the inner ring 2.
  • the seal plate 12 includes a cored bar 14 fitted into the inner side end of the outer member 5 and a seal member 15 integrally joined to the cored bar 14 by vulcanization adhesion.
  • the core 14 is pressed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.), or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L shape.
  • the seal member 15 is made of a synthetic rubber such as nitrile rubber, and includes a side lip 15a, a grease lip 15b, and an intermediate lip 15c.
  • the slinger 13 includes a cylindrical portion 13a that is press-fitted into the inner ring 2 and a standing plate portion 13b that extends radially outward from the cylindrical portion 13a, and is made of a ferromagnetic steel plate, for example, ferritic stainless steel.
  • the cross section is approximately L by pressing from a steel plate (JIS standard SUS430, etc.), austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), or a rust-proof cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.). It is formed in a letter shape.
  • the side lip 15a of the seal member 15 is in sliding contact with the upright plate portion 13b, and the grease lip 15b and the intermediate lip 15c are in sliding contact with the cylindrical portion 13a.
  • the outer edge of the standing plate portion 13b of the slinger 13 is opposed to the seal plate 12 through a slight radial clearance to form a labyrinth seal.
  • a magnetic encoder 16 in which magnetic powder such as ferrite is mixed in an elastomer such as synthetic rubber is integrally joined to the inner side surface of the standing plate portion 13b of the slinger 13 by vulcanization adhesion or the like.
  • This magnetic encoder 16 is magnetized with magnetic poles N and S alternately at equal intervals in the circumferential direction, and constitutes a rotary encoder for detecting the rotational speed of the wheel.
  • the cover 17 is fitted on the inner end of the outer member 5, and the sensor holder 18 is fixed to the cover 17.
  • the sensor holder 18 includes a holding unit 20 in which the rotation speed sensor 19 is embedded, and a take-out port 20a extending from the holding unit 20 outward in the radial direction.
  • the cover 17 is a cylindrical fitting portion 17a that is press-fitted to the outer periphery of the inner side end of the outer member 5, and extends radially inward from the fitting portion 17a, and is in close contact with the end surface 5c of the outer member 5.
  • the flange portion 17b, the bottom portion 17c extending radially inward from the flange portion 17b, and the cylindrical inner diameter portion 17d extending in the axial direction from the bottom portion 17c are formed in an annular shape as a whole.
  • the fitting portion 17a is fitted on the inner side end of the outer member 5 with the flange portion 17b in close contact with the end surface 5c of the outer member 5, so that the outer member 5
  • the sensor holder 18 can be positioned and fixed easily and accurately, and the rotational speed of the wheel can be detected with high accuracy.
  • the cover 17 is formed by pressing a non-magnetic steel plate having corrosion resistance, for example, a stainless steel plate such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like).
  • a wheel bearing device with a rotation speed detection device that does not adversely affect the sensing performance of the rotation speed sensor 19 and also prevents rusting of the cover 17 and maintains reliability over a long period of time. Can do.
  • the holding part 20 is formed by injection molding from a non-magnetic special ether-based synthetic resin material such as polyphenylene sulfide (PPS), and further a reinforcing material such as GF (glass fiber) is added.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • GF glass fiber
  • the rotational speed sensor 19 incorporates a magnetic detecting element such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc. that changes its characteristics according to the flow direction of the magnetic flux, and a waveform shaping circuit that adjusts the output waveform of the magnetic detecting element. It consists of an IC element. Thereby, it is possible to detect the rotational speed with high reliability at low cost.
  • the holding portion 20 can be exemplified by synthetic resins that can be injection molded such as PA (polyamide) 66, PPA (polyphthalamide), PBT (polybutylene terephthalate), and the like.
  • the fixing portion 22 is formed at one place in the circumferential direction on the outer side in the radial direction of the bottom portion 17 c (the side far from the road surface) of the cover 17.
  • a rectangular cutout (attachment hole) 22a is formed in the fixed portion 22, and fixed holes 22b are formed on both sides of the cutout 22a, and the holding portion 20 is integrally coupled.
  • the cover is made of a magnetic steel plate, for example, ferritic stainless steel (JIS standard SUS430 series, etc.)
  • the rectangular cutout portion 22a is provided in this manner, and the vicinity of the center of the cutout portion 22a is provided. If the rotation speed sensor 19 is arranged, the rotation speed can be detected without affecting the magnetic flow.
  • the fixing portion 22 may be formed to slightly protrude from the bottom portion 17c to the inner side. Thereby, it can suppress that foreign materials, such as muddy water and a pebble, penetrate
  • an eyebrow-shaped drain hole 23 is formed at one place in the circumferential direction closest to the road surface at the bottom 17c of the cover 17. Due to the drain hole 23, even if foreign matter such as muddy water or pebbles enters the bottom portion 17c while the vehicle is running, it is easily discharged and does not stay for a long time. Therefore, it is possible to prevent foreign matters from adhering when the vehicle is stopped and adversely affecting peripheral components. Note that the drain hole 23 is not limited to the bottom portion 17c of the cover 17, and may be formed between the bottom portion 17c and the flange portion 17b. Also good.
  • the harness 21 extends from the holding portion 20 in the vertical direction outward in the radial direction.
  • the harness 21 can be easily taken out to the outer diameter side of the knuckle and the workability of the assembly is improved, and it is not necessary to bend and connect the harness 21 taken out at the time of assembly. Adverse effects can be prevented, and reliability can be improved.
  • a contact seal 24 is further attached to the inner diameter portion 17 d of the cover 17.
  • the contact seal 24 includes a metal core 25 that is press-fitted into the inner diameter portion 17d, and a seal member 26 that is integrally bonded to the metal core 25 by vulcanization adhesion.
  • the core 25 is pressed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.), or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L shape.
  • the seal member 26 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber, and is formed in a bifurcated shape, and integrally includes a pair of radial lips 26a and 26b that are in sliding contact with the outer diameter of the inner ring 2 via a predetermined shimiro.
  • a small diameter portion 27 is formed on the outer diameter of the end portion of the inner ring 2, and the pair of radial lips 26 a and 26 b are slidably contacted with the small diameter portion 27, so that a space for mounting the contact seal 24 can be secured.
  • the degree of freedom in designing the contact seal 24 can be increased and the sealing performance can be improved.
  • an active type rotational speed detection device including a magnetic encoder 16 and a rotational speed sensor 19 including a magnetic detection element such as a Hall element is illustrated, but the rotational speed detection device according to the present invention is illustrated.
  • the apparatus is not limited to this, and may be a passive type including, for example, a gear, a magnet, and an annular coil wound.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing the detection unit of FIG.
  • the configuration of the contact seal mounted between the cover and the inner ring is different from that of the above-described embodiment, and the same reference numerals are assigned to the same parts or parts having the same function. Detailed description is omitted.
  • This wheel bearing device with a rotational speed detecting device is called a third generation for driving wheels, and includes an inner member 3 composed of a hub wheel 1 and an inner ring 2, and double row rolling elements 4, 4 on the inner member 3. And an outer member 5 inserted through the outer periphery.
  • the hub wheel 1 integrally has a wheel mounting flange 6 at the outer end, an outer inner rolling surface 1a on the outer periphery, and a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface 1a. 1b is formed.
  • An inner ring 2 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the small-diameter step portion 1b of the hub wheel 1 through a predetermined shimiro, and an inner-side inner rolling surface 2a is formed on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the outer member 5 has a vehicle body mounting flange 5b integrally on the outer periphery, and double row outer rolling surfaces 5a, 5a are integrally formed on the inner periphery. Double row rolling elements 4, 4 are accommodated between the double row outer rolling surfaces 5a, 5a and the double row inner rolling surfaces 1a, 2a of the inner member 3 facing these.
  • seals 8 and 9 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 5 and the inner member 3, and leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and the inside of the bearing from the outside. Prevents intrusion of rainwater and dust.
  • a contact seal 28 is mounted between the cover 17 and the inner ring 2.
  • the contact seal 28 includes a cored bar 29 that is press-fitted into the small-diameter portion 27 of the inner ring 2 and a seal member 30 that is integrally joined to the cored bar 29 by vulcanization adhesion (FIG. 6).
  • the core metal 29 is pressed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.), or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L shape.
  • the seal member 30 is made of a synthetic rubber such as nitrile rubber, and is formed in a forked shape, and integrally includes a pair of radial lips 30a and 30b that are in sliding contact with the inner diameter portion 17d of the cover 17 via a predetermined shimiro. .
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 8 is an enlarged view of a main part showing the detection unit of FIG. 7, and
  • FIG. 10 is a main part showing a modification of FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG. 8
  • FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG. 8
  • FIG. 13 (a) is related to the present invention.
  • FIG. 10 is a main part showing a modification of FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG. 8
  • FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG. 8
  • FIG. 13 (a) is related to the
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 14A
  • FIG. 14A is a main part enlarged view showing a modification of FIG. 13
  • FIG. FIG. 15A is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 15A
  • FIG. 15A is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG. 13,
  • FIG. A cross-sectional view along 16 is an explanatory diagram showing a method of assembling a rotational speed detecting device according to the present invention.
  • This embodiment basically differs from the above-described second embodiment (FIG. 5) only in the configuration of the contact seal mounted between the cover and the inner ring, and has the same parts or the same functions as other parts.
  • the parts and parts that have the same reference numerals are assigned with the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • This wheel bearing device with a rotational speed detecting device is called a third generation for driving wheels, and includes an inner member 3 composed of a hub wheel 1 and an inner ring 2, and double row rolling elements 4, 4 on the inner member 3. And a constant velocity universal joint (not shown) is connected to the outer member 5.
  • the cover 31 is fitted on the inner end of the outer member 5, and the sensor holder 18 is fixed to the cover 31.
  • the sensor holder 18 includes a holding portion 20 in which the rotation speed sensor 19 is embedded, and a take-out port 20 a that extends radially outward from the holding portion 20.
  • the cover 31 is a cylindrical fitting portion 17a that is press-fitted into the outer periphery of the inner side end portion of the outer member 5, and extends radially inward from the fitting portion 17a, and is in close contact with the end surface 5c of the outer member 5.
  • the flange portion 17b, the bottom portion 17c extending radially inward from the flange portion 17b, and the cylindrical inner diameter portion 31a extending in the axial direction from the bottom portion 17c are formed in an annular shape as a whole.
  • the cover 31 is formed by pressing a non-magnetic steel plate having corrosion resistance, for example, a stainless steel plate such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like).
  • a wheel bearing device with a rotation speed detection device that does not adversely affect the sensing performance of the rotation speed sensor 19 and also prevents rusting of the cover 31 and maintains reliability over a long period of time. Can do.
  • a contact seal 32 is mounted in an annular space between the inner diameter portion 31 a of the cover 31 and the outer diameter of the inner ring 2.
  • the contact seal 32 includes a metal core 33 including a cylindrical portion 33 a that is press-fitted into the outer diameter of the small-diameter portion 27 of the inner ring 2, a vertical plate portion 33 b that extends radially outward from the cylindrical portion 33 a, and the metal core 33.
  • a seal member 34 which is integrally joined to each other by vulcanization adhesion.
  • the core metal 33 is pressed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.), or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L shape.
  • the sealing member 34 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber, and is joined to the upright plate portion 33b of the cored bar 33 and extends radially outward as shown in FIG.
  • a radial lip 34a that slidably contacts the inner diameter portion 31a via a predetermined radial shimiro is integrally provided.
  • the small diameter portion 27 is formed on the outer diameter of the end portion of the inner ring 2, and the contact seal 32 is mounted on the small diameter portion 27. Therefore, a space for mounting the contact seal 32 can be secured, and the degree of freedom in design is increased. It is possible to select a seal layout that improves the sealing performance. In addition, the lip squeezing can be set accurately and stably without deformation of the cover 31 due to seal press-fitting.
  • the contact seal 32 is not limited to the shape described above, and can be exemplified by configurations as shown in FIGS. It should be noted that the same parts and parts as those in the above-described embodiment or parts and parts having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the contact seal 35 shown in (b) includes a metal core 33 and a seal member 36 that is integrally bonded to the metal core 33 by vulcanization adhesion.
  • the seal member 36 is made of a synthetic rubber such as nitrile rubber, and extends with an inclination toward the radially outer inner side, and a radial lip 36a that is slidably contacted with the inner diameter portion 31a of the cover 31 via a predetermined radial shimiro is integrated. Have.
  • the contact seal 37 shown in (c) includes a cored bar 33 and a seal member 38 that is integrally joined to the cored bar 33 by vulcanization adhesion.
  • the seal member 38 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber, is joined to the upright plate portion 33b of the core metal 33, and extends while inclining radially outward.
  • a predetermined radial shimiro is applied to the inner diameter portion 31a of the cover 31.
  • a radial lip 36a that is in sliding contact therewith and a small lip 38a that is joined to the base portion of the upright plate portion 33b and that inclines and extends radially inward.
  • the contact seal 39 shown in (d) includes a metal core 40 and a seal member 41 that is integrally bonded to the metal core 40 by vulcanization adhesion.
  • the core metal 40 is pressed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.), or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L shape.
  • the metal core 40 includes a cylindrical portion 33a that is press-fitted into the outer diameter of the small-diameter portion 27 of the inner ring 2, and a standing plate portion 33b that extends radially outward from the cylindrical portion 33a via the enlarged diameter portion 40a.
  • the seal member 41 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber, and is joined from the upright plate portion 33b to the enlarged diameter portion 40a.
  • the seal member 41 extends in a radially outward direction and is elastically in contact with the outer diameter of the radial lip 36a that is slidably contacted with the inner diameter portion 31a of the cover 31 via a predetermined radial shimoshiro and the small diameter portion 27 of the inner ring 2.
  • An edge seal 41a is integrally formed. The edge seal 41a prevents the fitting portion between the cored bar 40 and the small diameter portion 27 of the inner ring 2 from being exposed to the outside, thereby preventing rusting of the fitting portion. Intrusion of foreign matter such as dust can be prevented.
  • the end seal 41 a comes into close contact with the end of the small-diameter portion 27 and the small diameter of the core metal 40 and the inner ring 2.
  • the fitting portion with the portion 27 can be prevented from being exposed to the outside, and foreign matter such as rainwater and dust can be prevented from entering from the fitting portion. Thereby, rusting of a fitting part can be prevented over a long period of time, and airtightness can be improved.
  • the contact seal 42 shown in (e) includes a cored bar 43 and a seal member 44, and is press-fitted and fixed to the inner diameter portion 31a of the cover 31 unlike the above-described one. That is, the cored bar 43 includes a cylindrical portion 43a that is fitted into the inner diameter portion 31a of the cover 31, and a standing plate portion 43c that extends radially inward from the cylindrical portion 43a via the reduced diameter portion 43b. The member 44 is integrally joined from the upright plate portion 43c to the reduced diameter portion 43b.
  • the seal member 44 is inclined and extended toward the inner side on the radially inner side, and the radial lip 44a is slidably contacted with the small diameter portion 27 of the inner ring 2 via a predetermined radial shimoshiro, and the inner diameter portion 31a of the cover 31
  • An edge seal 44b that elastically contacts the periphery is integrally provided. As shown in FIG. 12, the edge seal 44b prevents the fitting portion between the cored bar 43 and the inner diameter portion 31a of the cover 31 from being exposed to the outside, thereby preventing rusting of the fitting portion. Airtightness can be improved by preventing foreign matters such as rainwater and dust from entering from the fitting portion. Furthermore, even if the processing accuracy of the inner circumference of the inner diameter portion 31a in the cover 31, for example, roundness or cylindricity is poor, the lip contact pressure is not directly affected, and a desired sealing property can be ensured.
  • an eyebrow-shaped drain 45 is formed at one place in the circumferential direction closest to the road surface at the bottom 17 c of the cover 31. Even if foreign matter such as muddy water or pebbles enters the bottom portion 17c while the vehicle is running, the drain 45 is easily discharged and does not stay for a long time. It is possible to prevent adverse effects on parts. Note that the drain 45 is not limited to the bottom portion 17c of the cover 31, and may be formed between the bottom portion 17c and the flange portion 17b. good.
  • FIG. 14 is a modification of the drain 45 of FIG.
  • the cover 46 is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member 5, and extends radially inward from the fitting portion 17 a to the end surface 5 c of the outer member 5.
  • the flange portion 17b is in close contact
  • the bottom portion 46a extends radially inward from the flange portion 17b
  • the cylindrical inner diameter portion 31a extends axially from the bottom portion 46a, and is formed in an annular shape as a whole.
  • the drain 47 is formed by partially raising the bottom 46 a of the cover 46.
  • one portion in the circumferential direction of the bottom portion 46a is cut out in a U shape, and the cutout portion 47a is plastically deformed to the inner side.
  • the drain 47 opens toward the inner diameter portion 31a and in the circumferential direction, and it is possible to further prevent foreign matter such as muddy water and pebbles from entering the cover 46 during traveling of the vehicle.
  • FIG. 15 is another modification of the drain 45 of FIG.
  • the cover 48 has a cylindrical fitting portion 17 a that is press-fitted into the outer periphery of the inner side end portion of the outer member 5, and extends radially inward from the fitting portion 17 a, and is attached to the end surface 5 c of the outer member 5.
  • the flange portion 17b is in close contact, the bottom portion 48a extends radially inward from the flange portion 17b, and the cylindrical inner diameter portion 41a extends in the axial direction from the bottom portion 48a, and is formed in an annular shape as a whole.
  • the drain 49 is formed by partially raising the bottom 48 a of the cover 48.
  • a pair of slits 49a is formed at one place in the circumferential direction of the bottom 48a, and this portion is formed by plastic deformation on the inner side.
  • the drain 49 is opened only in the circumferential direction, and foreign matter such as muddy water and pebbles can be reliably prevented from entering the cover 48 while the vehicle is running.
  • the wheel bearing device with a rotation speed detection device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device of a second or third generation structure in which any type of rotation speed detection device is built in the inner ring rotation structure.

Landscapes

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Abstract

【課題】ハーネスの内部配線への悪影響を防止し、ハーネスの固定作業を簡便化して組立の作業性を向上させると共に、長期間に亘って所望の検出精度を確保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。 【解決手段】カバー17が、外方部材5に圧入される嵌合部17aと、外方部材5の端面5cに密着される鍔部17bと、径方向内方に延びる底部17cと、軸方向に延びる内径部17dとを備え、底部17cの径方向外方の周方向一箇所に固定部22が形成され、ここに切欠き部22aが形成されて保持部20が結合されると共に、カバー17と内輪2間に接触シール24が装着され、この接触シール24が、内径部17dに圧入される芯金25と、これに接合される一対のラジアルリップ26a、26bを有するシール部材26とからなり、内輪2の小径部27に所定のシメシロを介して摺接されていている。

Description

回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
 本発明は、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17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は、内輪50に外嵌されたエンコーダ51と、このエンコーダ51に対向して外方部材52の端部に装着されたセンサホルダ53と、このセンサホルダ53に装着され、エンコーダ51に軸方向のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ54とを備えている。エンコーダ51はシール56を構成するスリンガ57の側面に接合されている。
 シール56は、断面略L字状に形成されたスリンガ57と、このスリンガ57に対向して外方部材52装着され、断面略L字状に形成された環状のシール板58とからなる。スリンガ57は、内輪50に外嵌された円筒部57aと、この円筒部57aから径方向外方に延びる立板部57bとからなる。一方、シール板58は、外方部材52の端部に内嵌される芯金59と、この芯金59に加硫接着されたシール部材60とからなる。このシール部材60はゴム等のエラストマからなり、スリンガ57の立板部57bに摺接するサイドリップ60aと、円筒部57aに摺接するグリースリップ60bおよび中間リップ60cとからなる。
 センサホルダ53は、外方部材52に外嵌された鋼板製のカバー55と、このカバー55に結合された合成樹脂製の保持部61とからなり、この保持部61に回転速度センサ54が包埋されている。カバー55は、外方部材52の外嵌された円筒状の嵌合部55aと、この嵌合部55aから径方向内方に延びる鍔部55bと、この鍔部55bから軸方向に延びる底部55cとからなり、この底部55cに保持部61が結合されている。
 回転速度センサ54の出力はハーネス62によって取り出され、図示しないABSの制御器に送られる。ハーネス62は、保持部61に設けられた取出し口63を介して結線されると共に、取出し口63は、外側継手部材64の外周面の傾斜角βよりも大きく設定された傾斜角αに形成されている。
 これにより、ハーネス62が垂れ下がって外側継手部材64と干渉するのを防止することができるので、ハーネス62の垂れ下がりを止めるためのクリップが最小限で済むと共に、ハーネス62自体も過度に曲げる必要がなくなり、内部配線への悪影響を防止して信頼性を一段と向上させることができる。したがって、簡単な構成でハーネス62の固定作業を簡便化でき、組立の作業性を向上させてコスト低減を図ることができる(例えば、特許文献1参照。)。
 また、図18に示すような構造も提案されている。この回転速度検出装置は、外方部材67の端部に装着されたセンサホルダ68と、このセンサホルダ68に対向して内輪69に外嵌されたエンコーダ70とを備えている。センサホルダ68は、外方部材67に外嵌される円筒状の嵌合部71a、およびこの嵌合部71aの内端縁から内方に向け直角に折れ曲がった鍔部71cからなる鋼板製のカバー71と、この鍔部71cから突出した状態で設けられた鍔部71bの内側に収納された合成樹脂製の保持部72とからなり、この保持部72に回転速度センサ(図示せず)が包埋されている。また、エンコーダ70はシール73に接合されている。
 保持部72を収納する鍔部71bは、図19に示すように、カバー71の径方向外側の幅が広く、内側の幅が狭い扇形に形成され、鍔部71bの円周方向端面を仕切る端壁74およびカバー71の鍔部71cの一部には、互いに連続する透孔75が設けられている。そして、ハーネス76がこの透孔75の内側を通過する状態で端壁74から突出している。なお、回転速度センサを保持部72に設置して鍔部71b内に合成樹脂を充填固化した状態で、この透孔75は塞がれる。
 ここで、ハーネス76は、カバー71の円周方向に取り出されている。これにより、このハーネス76が、図示しない等速自在継手と干渉することがなく、内部配線作業が簡便化できると共に、信頼性が向上する(例えば、特許文献2参照。)。
特開2006-145418号公報 特許第3231185号公報
 然しながら、この従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置のうち前者では、取出し口63を傾斜させて外側継手部材64との干渉を避けているが、ナックル66への組立時には、ハーネス62を一旦ナックル66の内径を通さなければならないため、取出し口63がこのナックル66に干渉しないようにしなければならない。これでは組立作業が煩雑となり工数が嵩むという問題が内在していた。
 また、外側継手部材64の肩部65の外周面と、カバー55における底部55cの内縁とを対峙させて構成されたラビリンスシールであるため、ラビリンス効果を発揮する対峙範囲が短く、充分なシール性能を得ることが難しかった。また、このラビリンスシールは、外方部材52に装着されたカバー55と外側継手部材64の肩部65との間に構成されているため、径方向のすきまを精度良く規定することが難しく、高いシール性能を得るには限界があった。
 一方、後者の回転速度検出装置では、ハーネス76がカバー71の円周方向に取り出されているので、組立時に等速自在継手と干渉するのを避けることができるが、円周方向に取り出されたハーネス76は、一般的にナックル(図示せず)の上方側へ取り出して、車体側のハーネスとコネクタで結線される。したがって、こうした従来の構造では、組立時に取り出したハーネス76を折り曲げて結線する必要があり、煩雑な作業となるだけでなく、過度の曲げによるハーネス76の内部配線への悪影響が問題となると共に、カバー71と内輪69との隙間から泥水や小石等の異物が検出部に侵入する恐れがあった。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハーネスの内部配線への悪影響を防止し、ハーネスの固定作業を簡便化して組立の作業性を向上させると共に、長期間に亘って所望の検出精度を確保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。
 また、本発明の他の目的は、軽量・コンパクト化を図ると共に、直接検出部に異物が侵入するの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である。
 係る目的を達成すべく、本発明は、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嵌合された内輪からなり、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円環状のカバーと、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を有す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して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなると共に、このスリンガのインナー側の側面に、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するエンコーダが接合され、この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、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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される鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる底部と、この底部から軸方向に延びる円筒状の内径部とを備え、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に固定部が形成され、この固定部に切欠き部が形成されて前記保持部が一体に結合されると共に、前記カバーの内径部と前記内輪との間に接触シールが装着されている。・・請求項1
 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円環状のカバーと、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を有するセンサホルダとを備え、インナー側のシールが、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して内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなると共に、このスリンガのインナー側の側面に、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するエンコーダが接合され、このエンコーダが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、カバーが、外方部材のインナー側の端部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、外方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる底部と、この底部から軸方向に延びる円筒状の内径部とを備え、底部の径方向外方の周方向一箇所に固定部が形成され、この固定部に切欠き部が形成されて保持部が一体に結合されると共に、カバーの内径部と内輪との間に接触シールが装着されているので、検出部に泥水や小石等の異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って所望の検出精度を確保して信頼性を向上させることができる。
 好ましくは、本発明のように、前記内輪の外径に小径部が形成され、この小径部と前記カバーの内径部との間に前記接触シールが装着されていれば、シールの装着スペースを確保することができ、シールの設計自由度を高めて密封性を向上させることができる。・・請求項2
 また、本発明のように、前記接触シールが、前記カバーの内径部に圧入される芯金と、この芯金に一体に接合されるラジアルリップを一体に有するシール部材からなり、前記ラジアルリップが前記内輪の外径に所定のシメシロを介して摺接されていても良い。・・請求項3
 また、本発明のように、前記接触シールが、前記内輪の外径に圧入される芯金と、この芯金に一体に接合されるラジアルリップを一体に有するシール部材からなり、前記ラジアルリップが前記カバーの内径部に所定のシメシロを介して摺接されていても良い。・・請求項4
 また、本発明のように、前記接触シールの芯金が鋼鈑からプレス加工によって断面略L字状に形成され、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記シール部材が加硫接着によって接合されると共に、前記立板部またはシール部材のインナー側の側面に所定幅のフラット面が形成されていれば、圧入治具によってスムーズにセンサシールを押圧することができる。・・請求項5
 また、本発明のように、前記接触シールのラジアルリップが、径方向外方のインナー側に傾斜して延び、前記カバーの内径部に所定の径方向シメシロを介して摺接されていれば、接触シールの組立時にラジアルリップが反転するのを防止することができ、信頼性を向上させることができる。・・請求項6
 また、本発明のように、前記接触シールが径方向内方に傾斜して延びる小リップを一体に有し、前記内輪の小径部の角部に密着されていても良いし(請求項7)、また、本発明のように、前記接触シールの芯金が、前記円筒部から拡径部を介して径方向外方に延びる立板部を有し、前記拡径部に端縁シールが一体に接合され、前記内輪の小径部の外径に弾性接触されていても良い(請求項8)。このような構成を採用することにより、芯金と小径部との嵌合部が外部に露出するのを防止すると共に、この嵌合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止することができ、長期間に亘って嵌合部の発錆を防止し、気密性を高めることができる。
 また、本発明のように、前記カバーの底部の路面から最も近い側の周方向一箇所にドレーン孔が穿設されていれば、車両走行中に底部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。・・請求項9
 また、本発明のように、前記ドレーンが、前記カバーの底部の周方向一箇所をコの字状に切欠き、この切り欠き部をインナー側に切り起すことによって形成されていれば、ドレーンは内径部側および周方向に開口することになり、車両走行中にカバー内に泥水や小石等の異物が入り込むのを一層防止することができる。・・請求項10
 また、本発明のように、前記ドレーンが、前記カバーの底部の周方向一箇所に一対のスリットが形成され、この部分をインナー側に切り起すことによって形成されていれば、ドレーンは周方向にのみ開口することになり、車両走行中にカバー内に泥水や小石等の異物が入り込むのを確実に防止することができる。・・請求項11
 また、本発明のように、前記カバーがステンレス鋼鈑から形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止して信頼性を向上させることができる。・・請求項12
 また、本発明のように、前記保持部が非磁性のポリフェニレンサルファイドで形成されていれば、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。・・請求項13
 また、本発明のように、前記接触シールの芯金がステンレス鋼鈑から形成されていれば、長期間に亘って発錆を抑え、信頼性を向上させることができる。・・請求項14
 また、本発明のように、前記保持部からハーネスが径方向外方に垂直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と共に、組立時に取り出したハーネスを折り曲げて結線する必要がなくなり、過度の曲げによるハーネスの内部配線への悪影響を防止することができ、信頼性を向上させることができる。・・請求項15
 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嵌合された内輪からなり、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円環状のカバーと、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を有す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して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなると共に、このスリンガのインナー側の側面に、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するエンコーダが接合され、この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、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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される鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる底部と、この底部から軸方向に延びる円筒状の内径部とを備え、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に固定部が形成され、この固定部に切欠き部が形成されて前記保持部が一体に結合されると共に、前記カバーの内径部と前記内輪との間に接触シールが装着されているので、検出部に泥水や小石等の異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って所望の検出精度を確保して信頼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の第1の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。 本発明に係るカバー単体を示す側面図である。 図1の軸受部の側面図である。 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5の検出部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3の実施形態を示す縦断面図である。 図7の検出部を示す要部拡大図である。 (a)は、図8の接触シールを示す拡大断面図、(b)~(e)は、他の接触シールを示す拡大断面図である。 図8の変形例を示す要部拡大図である。 図8の他の変形例を示す要部拡大図である。 図8の他の変形例を示す要部拡大図である。 (a)は、本発明に係るカバーを示す要部拡大図、(b)は、(a)のXIII-XIII線に沿った断面図である。 (a)は、図13の変形例を示す要部拡大図、(b)は、(a)のXIV-XIV線に沿った断面図である。 (a)は、図13の他の変形例を示す要部拡大図、(b)は、(a)のXV-XV線に沿った断面図である。 本発明に係る回転速度検出装置の組立方法を示す説明図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。 他の従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。 図18のセンサホルダを示す斜視図である。
 外周にナックル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円環状のカバーと、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を有す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して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなると共に、このスリンガのインナー側の側面に、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が着磁された磁気エンコーダが接合され、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、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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される鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる底部と、この底部から軸方向に延びる円筒状の内径部とを備え、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に固定部が形成され、この固定部に切欠き部が形成されて前記保持部が一体に結合されると共に、前記カバーの内径部と前記内輪との間に接触シールが装着され、この接触シールが、前記カバーの内径部に圧入される芯金と、この芯金に一体に接合される一対のラジアルリップを一体に有するシール部材とからなり、前記ラジアルリップが前記内輪の小径部に所定のシメシロを介して摺接されていている。
 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の検出部を示す要部拡大図、図3は、本発明に係るカバーを示す側面図、図4は、図1の軸受部の側面図である。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、図示しない等速自在継手が連結されている。
 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には外周に内輪2が所定のシメシロを介して圧入固定され、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だけでなく、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充分な機械的強度を有し、ハブ輪1の耐久性が向上する。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。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。この外方部材5の複列の外側転走面5a、5aと、これらに対向する内方部材3の複列の内側転走面1a、2a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で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず転動体4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、ハブ輪1の外周に直接内側転走面1aが形成された第3世代構造を例示したが、これに限らず、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第2世代構造であっても良い。
 アウター側のシール8は、芯金10と、この芯金10に加硫接着により一体に接合されたシール部材11とからなる一体型のシールで構成されている。芯金10は、冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて形成されている。シール部材11は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金10に一体に接合されている。このシール部材11は、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ11aと、二股状に形成されたダストリップ11bとグリースリップ11cとを有している。車輪取付フランジ6の基部6bは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部6bにサイドリップ11aが所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、ダストリップ11bとグリースリップ11cが所定の径方向シメシロをもって摺接している。
 インナー側のシール9は、図2に拡大して示すように、互いに対向配置され、外方部材5と内輪2に装着された環状のシール板12とスリンガ13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12は、外方部材5のインナー側の端部に内嵌される芯金14と、この芯金14に加硫接着により一体に接合されたシール部材15とからなる。芯金14は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは冷間圧延鋼鈑(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15はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、サイドリップ15aと、グリースリップ15bおよび中間リップ15cからなる。
 また、スリンガ13は、内輪2に圧入される円筒部13aと、この円筒部13aから径方向外方に延びる立板部13bとからなり、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)からプレス加工によって断面略L字状に形成されている。そして、シール部材15のサイドリップ15aが立板部13bに摺接されると共に、グリースリップ15bおよび中間リップ15cが円筒部13aに摺接されている。なお、スリンガ13における立板部13bの外縁は、シール板12と僅かな径方向すきまを介して対峙してラビリンスシールが構成されている。
 また、スリンガ13における立板部13bのインナー側の側面には、合成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16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16は、周方向に交互に、かつ等間隔に磁極N、Sが着磁され、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。
 本実施形態では、外方部材5のインナー側の端部にカバー17が外嵌され、このカバー17にセンサホルダ18が固定されている。センサホルダ18は回転速度センサ19が包埋された保持部20と、この保持部20から径方向外方に延びる取り出し口20aとからなる。カバー17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17aと、この嵌合部17a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17bと、この鍔部17bから径方向内方に延びる底部17cと、この底部17cから軸方向に延びる円筒状の内径部17dとからなり、全体として円環状に形成されている。
 このように、鍔部17bを外方部材5の端面5cに密着させた状態で、嵌合部17a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18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。このカバー17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、回転速度センサ19の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、カバー17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。
 保持部20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、さらにGF(ガラスファイバー)等の強化材が添加されている。そして、この保持部20に包埋された回転速度センサ19が磁気エンコーダ16に所定の軸方向すきま(エアギャップ)を介して対峙されている。これにより、回転速度センサ19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。
 回転速度センサ19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、および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素子とからなる。これにより、低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。なお、保持部20は前述した材質以外にPA(ポリアミド)66、PPA(ポリフタルアミド)、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。
 ここで、図3に示すように、カバー17における底部17cの径方向外方(路面から遠い側)の周方向一箇所に固定部22が形成されている。そして、この固定部22に矩形状の切欠き部(取付孔)22aと、この切欠き部22aの両側に固定孔22bが形成され、保持部20が一体に結合される。ここで、カバーが磁性体の鋼鈑、例えばフェライト系ステンレス鋼(JIS規格SUS430系等)を用いても、このように矩形状の切欠き部22aを設け、この切欠き部22aの中央付近に回転速度センサ19を配置していれば磁気の流れに影響が無く回転速度検出は可能である。なお、固定部22は、底部17cからインナー側に僅かに突出して形成されていても良い。これにより、カバー17と保持部20との接合部から泥水や小石等の異物が侵入するのを抑制することができる。
 また、カバー17の底部17c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23が穿設されている。このドレーン孔23により、車両走行中に底部17c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。なお、ドレーン孔23は、カバー17の底部17cに限らず、底部17cと鍔部17bとの間に穿設されていても良く、また、その形状もまゆ型に限らず円形や矩形であっても良い。
 また、図4に示すように、保持部20からハーネス21が径方向外方に垂直方向に延びている。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と共に、組立時に取り出したハーネス21を折り曲げて結線する必要がなくなり、過度の曲げによるハーネス21の内部配線への悪影響を防止することができ、信頼性を向上させることができる。
 ここで、カバー17の内径部17dにさらに接触シール24が装着されている。この接触シール24は、内径部17dに圧入される芯金25と、この芯金25に加硫接着によって一体に接合されるシール部材26とからなる。芯金25は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは冷間圧延鋼鈑(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。このように、芯金25が防錆能を有する鋼板で形成されているので、長期間に亘って発錆を抑え、信頼性を向上させることができる。
 一方、シール部材26はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、二股状に形成され、内輪2の外径に所定のシメシロを介して摺接する一対のラジアルリップ26a、26bを一体に有している。これにより、検出部に泥水や小石等の異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って所望の検出精度を確保して信頼性を向上させることができる。ここでは、内輪2の端部外径に小径部27が形成され、この小径部27に一対のラジアルリップ26a、26bが摺接されているので、接触シール24の装着スペースを確保することができ、接触シール24の設計自由度を高めて密封性を向上させることができる。
 なお、ここでは回転速度検出装置として、磁気エンコーダ16と、ホール素子等の磁気検出素子からなる回転速度センサ19とからなるアクティブタイプの回転速度検出装置を例示したが、本発明に係る回転速度検出装置はこれに限らず、例えば、歯車と、磁石と巻回された環状のコイル等からなるパッシブタイプであっても良い。
 図5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6は、図5の検出部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態とカバーと内輪間に装着された接触シールの構成が異なるだけで、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号を付して詳細な説明を省略する。
 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取付フランジ6を一体に有し、外周にアウター側の内側転走面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が形成されている。ハブ輪1の小径段部1bには外周に内輪2が所定のシメシロを介して圧入固定され、この内輪2の外周にはインナー側の内側転走面2aが形成されている。
 外方部材5は、外周に車体取付フランジ5bを一体に有し、内周に複列の外側転走面5a、5aが一体に形成されている。複列の外側転走面5a、5aと、これらに対向する内方部材3の複列の内側転走面1a、2a間には複列の転動体4、4がそれぞれ収容されている。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。
 ここで、本実施形態では、カバー17と内輪2との間に接触シール28が装着されている。この接触シール28は、内輪2の小径部27に圧入される芯金29と、この芯金29に加硫接着によって一体に接合されるシール部材30とからなる(図6)。芯金29は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは冷間圧延鋼鈑(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30はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、二股状に形成され、カバー17の内径部17dに所定のシメシロを介して摺接する一対のラジアルリップ30a、30bを一体に有している。これにより、検出部に泥水や小石等の異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って所望の検出精度を確保して信頼性を向上させることができる。
 図7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3の実施形態を示す縦断面図、図8は、図7の検出部を示す要部拡大図、図9(a)は、図8の接触シールを示す拡大断面図、(b)~(e)は、(a)の接触シールの変形例を示す拡大断面図、図10は、図8の変形例を示す要部拡大図、図11は、図8の他の変形例を示す要部拡大図、図12は、図8の他の変形例を示す要部拡大図、図13(a)は、本発明に係るカバーを示す要部拡大図、(b)は、(a)のXIII-XIII線に沿った断面図、図14(a)は、図13の変形例を示す要部拡大図、(b)は、(a)のXIV-XIV線に沿った断面図、図15(a)は、図13の他の変形例を示す要部拡大図、(b)は、(a)のXV-XV線に沿った断面図、図16は、本発明に係る回転速度検出装置の組立方法を示す説明図である。なお、この実施形態は、前述した第2の実施形態(図5)と基本的にはカバーと内輪間に装着された接触シールの構成が異なるだけで、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号を付して詳細な説明を省略する。
 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4、4を介して外挿された外方部材5とを備え、図示しない等速自在継手が連結されている。
 本実施形態では、外方部材5のインナー側の端部にカバー31が外嵌され、このカバー31にセンサホルダ18が固定されている。センサホルダ18は、図8に示すように、回転速度センサ19が包埋された保持部20と、この保持部20から径方向外方に延びる取り出し口20aとからなる。カバー31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17aと、この嵌合部17a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17bと、この鍔部17bから径方向内方に延びる底部17cと、この底部17cから軸方向に延びる円筒状の内径部31aとからなり、全体として円環状に形成されている。
 このカバー31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、回転速度センサ19の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、カバー31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。
 ここで、カバー31の内径部31aと内輪2の外径との環状空間に接触シール32が装着されている。この接触シール32は、内輪2の小径部27の外径に圧入される円筒部33a、およびこの円筒部33aから径方向外方に延びる立板部33bからなる芯金33と、この芯金33に加硫接着によって一体に接合されるシール部材34とからなる。芯金33は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは冷間圧延鋼鈑(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。このように、芯金33が防錆能を有する鋼板で形成されているので、長期間に亘って発錆を抑え、信頼性を向上させることができる。
 一方、シール部材34はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、図9(a)に拡大して示すように、芯金33の立板部33bに接合され、径方向外方に延びてカバー31の内径部31aに所定の径方向シメシロを介して摺接するラジアルリップ34aを一体に有している。この接触シール32を内輪2の小径部27に圧入する際は、芯金33における立板部33bのフラット面L1を圧入治具(図示せず)によって押圧することにより行われる。こうした接触シール32を採用することにより、検出部に泥水や小石等の異物が侵入するのを防止し、長期間に亘って所望の検出精度を確保して信頼性を向上させることができる。ここでは、内輪2の端部外径に小径部27が形成され、この小径部27に接触シール32を装着するようにしたので、接触シール32の装着スペースを確保することができ、設計自由度を高めて密封性を向上させるシールレイアウトを選択することができる。また、シール圧入によるカバー31の変形もなく、リップシメシロを精度良く安定して設定することができる。
 接触シール32は前述した形状に限らず、図9(b)~(e)に示すような構成を例示することができる。なお、前述した実施形態と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号を付して重複した説明を省略する。
 (b)に示す接触シール35は、芯金33と、この芯金33に加硫接着によって一体に接合されるシール部材36とからなる。このシール部材36は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、径方向外方のインナー側に傾斜して延び、カバー31の内径部31aに所定の径方向シメシロを介して摺接するラジアルリップ36aを一体に有している。
 (c)に示す接触シール37は、芯金33と、この芯金33に加硫接着によって一体に接合されるシール部材38とからなる。このシール部材38は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、芯金33の立板部33bに接合されて径方向外方に傾斜して延び、カバー31の内径部31aに所定の径方向シメシロを介して摺接するラジアルリップ36aと、立板部33bの基部に接合されて径方向内方に傾斜して延びる小リップ38aを一体に有している。この接触シール37を内輪2の小径部27に圧入する際は、シール部材38のインナー側の側面に形成されたフラット面L2を圧入治具によって押圧することにより行われる。
 この小リップ38aは、図10に示すように、内輪2の小径部27の外径に接触シール37を圧入した際、小径部27の角部に密着して芯金33と内輪2の小径部27との嵌合部が外部に露出するのを防止すると共に、この嵌合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止することができる。これにより、長期間に亘って嵌合部の発錆を防止し、気密性を高めることができる。
 (d)に示す接触シール39は、芯金40と、この芯金40に加硫接着によって一体に接合されるシール部材41とからなる。芯金40は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)、あるいは冷間圧延鋼鈑(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。この芯金40は、内輪2の小径部27の外径に圧入される円筒部33a、およびこの円筒部33aから拡径部40aを介して径方向外方に延びる立板部33bからなる。
 シール部材41はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、立板部33bから拡径部40aに亙って接合されている。このシール部材41は、径方向外方に傾斜して延び、カバー31の内径部31aに所定の径方向シメシロを介して摺接するラジアルリップ36aと、内輪2の小径部27の外径に弾性接触する端縁シール41aを一体に有している。この端縁シール41aにより、芯金40と内輪2の小径部27との嵌合部が外部に露出するのを防止して嵌合部の発錆を防止すると共に、この嵌合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止することができる。
 この端縁シール41aは、図11に示すように、内輪2の小径部27の外径に接触シール39を圧入した際、小径部27の端部に密着して芯金40と内輪2の小径部27との嵌合部が外部に露出するのを防止すると共に、この嵌合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止することができる。これにより、長期間に亘って嵌合部の発錆を防止し、気密性を高めることができる。
 (e)に示す接触シール42は、芯金43とシール部材44とからなり、前述したものと異なり、カバー31の内径部31aに圧入固定されている。すなわち、芯金43は、カバー31の内径部31aに内嵌される円筒部43aと、この円筒部43aから縮径部43bを介して径方向内方に延びる立板部43cとからなり、シール部材44は、この立板部43cから縮径部43bに亙って一体に接合されている。そして、シール部材44は、径方向内方のインナー側に傾斜して延び、内輪2の小径部27に所定の径方向シメシロを介して摺接するラジアルリップ44aと、カバー31の内径部31aの内周に弾性接触する端縁シール44bを一体に有している。図12に示すように、この端縁シール44bにより、芯金43とカバー31の内径部31aとの嵌合部が外部に露出するのを防止して嵌合部の発錆を防止すると共に、この嵌合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止して気密性を向上させることができる。さらに、カバー31における内径部31aの内周の加工精度、例えば、真円度や円筒度が悪くてもリップ接触圧に直接影響を及ぼさず、所望の密封性を確保することができる。
 また、本実施形態では、図13に示すように、カバー31の底部17c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45が穿設されている。このドレーン45により、車両走行中に底部17c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ので、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。なお、ドレーン45は、カバー31の底部17cに限らず、底部17cと鍔部17bとの間に穿設されていても良く、また、その形状もまゆ型に限らず円形や矩形であっても良い。
 図14は、図13のドレーン45の変形例である。このカバー46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17aと、この嵌合部17a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17bと、この鍔部17bから径方向内方に延びる底部46aと、この底部46aから軸方向に延びる円筒状の内径部31aとからなり、全体として円環状に形成されている。ドレーン47は、カバー46の底部46aを一部切り起すことによって形成されている。すなわち、底部46aの周方向一箇所をコの字状に切欠き、この切欠き部47aをインナー側に塑性変形させて形成されている。これにより、ドレーン47は内径部31a側および周方向に開口することになり、車両走行中にカバー46内に泥水や小石等の異物が入り込むのを一層防止することができる。
 図15は、図13のドレーン45の他の変形例である。このカバー48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17aと、この嵌合部17a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17bと、この鍔部17bから径方向内方に延びる底部48aと、この底部48aから軸方向に延びる円筒状の内径部41aとからなり、全体として円環状に形成されている。ドレーン49は、カバー48の底部48aを一部切り起すことによって形成されている。すなわち、底部48aの周方向一箇所に一対のスリット49aが形成され、この部分をインナー側に塑性変形させて形成されている。これにより、ドレーン49は周方向にのみ開口することになり、車両走行中にカバー48内に泥水や小石等の異物が入り込むのを確実に防止することができる。
 次に、図16を用いて本発明に係る回転速度検出装置の組立方法を説明する。軸受部が組み立てられた後、外方部材5のインナー側の端部にセンサホルダ18を装着したカバー31が外嵌される。そして、内輪2の小径部27に接触シール32が圧入される。こうした組立方法を採用することにより、接触シール32のラジアルリップ34aがアウター側に反転することなく、所望のシメシロを安定して確保することができる。なお、外方部材5にカバー31を外嵌した後にセンサホルダ18を固定しても良い。
 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、内輪回転構造においてあらゆるタイプの回転速度検出装置が内蔵される第2または第3世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
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 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、14、25、29、33、40、43 芯金
11、15、26、30、34、36、38、41、44 シール部材
11a、15a サイドリップ
11b ダストリップ
11c、15b グリースリップ
12 シール板
13 スリンガ
13a、33a、43a 円筒部
13b、33b、43c 立板部
15c 中間リップ
16 磁気エンコーダ
17、31、46、48 カバー
17a 嵌合部
17b 鍔部
17c、46a、48a 底部
17d、31a 内径部
18 センサホルダ
19 回転速度センサ
20 保持部
20a 取り出し口
21 ハーネス
22 固定部
22a 切欠き部
22b 固定孔
23 ドレーン孔
24、28、32、35、37、39、42 接触シール
26a、26b、30a、30b、34a、36a、44a ラジアルリップ
38a 小リップ
40a 拡径部
41a、44b 端縁シール
43b 縮径部
45、47、49 ドレーン
49a スリット
50、69 内輪
51、70 エンコーダ
52、67 外方部材
52a 外方部材の端面
53、68 センサホルダ
54 回転速度センサ
55、71 カバー
55a、71a 嵌合部
55b、71b、71c 鍔部
55c 底部
56、73 シール
57 スリンガ
57a 円筒部
57b 立板部
58 シール板
59 芯金
60 シール部材
60a サイドリップ
60b グリースリップ
60c 中間リップ
61、72 保持部
62、76 ハーネス
63 取出し口
64 外側継手部材
65 肩部
66 ナックル
74 端壁
75 透孔
L1、L2 フラット面
α、β 傾斜角

Claims (15)

  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嵌合された内輪からなり、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円環状のカバーと、
     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を有す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して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工により断面略L字状に形成されたスリンガとからなると共に、
     このスリンガのインナー側の側面に、周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するエンコーダが接合され、この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、
     前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部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される鍔部と、この鍔部から径方向内方に延びる底部と、この底部から軸方向に延びる円筒状の内径部とを備え、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に固定部が形成され、この固定部に切欠き部が形成されて前記保持部が一体に結合されると共に、前記カバーの内径部と前記内輪との間に接触シールが装着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.  前記内輪の外径に小径部が形成され、この小径部と前記カバーの内径部との間に前記接触シールが装着されている請求項1に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  3.  前記接触シールが、前記カバーの内径部に圧入される芯金と、この芯金に一体に接合されるラジアルリップを一体に有するシール部材からなり、前記ラジアルリップが前記内輪の外径に所定のシメシロを介して摺接されている請求項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。
  4.  前記接触シールが、前記内輪の外径に圧入される芯金と、この芯金に一体に接合されるラジアルリップを一体に有するシール部材からなり、前記ラジアルリップが前記カバーの内径部に所定のシメシロを介して摺接されている請求項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。
  5.  前記接触シールの芯金が鋼鈑からプレス加工によって断面略L字状に形成され、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記シール部材が加硫接着によって接合されると共に、前記立板部またはシール部材のインナー側の側面に所定幅のフラット面が形成されている請求項4に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  6.  前記接触シールのラジアルリップが、径方向外方のインナー側に傾斜して延び、前記カバーの内径部に所定の径方向シメシロを介して摺接されている請求項4または5に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  7.  前記接触シールが径方向内方に傾斜して延びる小リップを一体に有し、前記内輪の小径部の角部に密着されている請求項4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.  前記接触シールの芯金が、前記円筒部から拡径部を介して径方向外方に延びる立板部を有し、前記拡径部に端縁シールが一体に接合され、前記内輪の小径部の外径に弾性接触されている請求項4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。
  9.  前記カバーの底部の路面から最も近い側の周方向一箇所にドレーン孔が穿設されている請求項1乃至8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。
  10.  前記ドレーンが、前記カバーの底部の周方向一箇所をコの字状に切欠き、この切り欠き部をインナー側に切り起すこと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.  前記ドレーンが、前記カバーの底部の周方向一箇所に一対のスリットが形成され、この部分をインナー側に切り起すこと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。
  12.  前記カバーがステンレス鋼鈑から形成されている請求項1乃至11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。
  13.  前記保持部が非磁性のポリフェニレンサルファイドで形成されている請求項1乃至12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。
  14.  前記接触シールの芯金がステンレス鋼鈑から形成されている請求項1乃至13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。
  15.  前記保持部からハーネスが径方向外方に垂直方向に延びている請求項1乃至14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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