WO2012067091A1 - 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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Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device, in particular, a rotation speed detection device for detecting the rotation speed of the wheel, and a rotation speed for improving the sealing performance.
  • the present invention relates to a wheel bearing device with a detection device.
  • 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.
  • a structure as shown in FIG. 13 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device.
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is supported and fixed to a knuckle (not shown), and is inserted into the outer member 51 serving as a fixing member and the outer member 51 via double rows of balls 53 and 53.
  • an inner member 52 is inserted into the outer member 51 serving as a fixing member and the outer member 51 via double rows of balls 53 and 53.
  • the inner member 52 includes a hub ring 55 and an inner ring 56 that is externally fitted to the hub ring 55.
  • the outer member 51 integrally has a vehicle body mounting flange 51b on the outer periphery, and double rows of outer rolling surfaces 51a and 51a are formed on the inner periphery.
  • the inner member 52 is formed with double-row inner rolling surfaces 55a and 56a facing the outer rolling surfaces 51a and 51a of the outer member 51 described above.
  • the double row inner rolling surfaces 55 a and 56 a one inner rolling surface 55 a is integrally formed on the outer periphery of the hub wheel 55, and the other inner rolling surface 56 a is formed on the outer periphery of the inner ring 56.
  • the inner ring 56 is press-fitted into a shaft-shaped small-diameter step portion 55 b that extends in the axial direction from the inner rolling surface 55 a of the hub wheel 55.
  • the double-row balls 53 and 53 are respectively accommodated between the rolling surfaces and are held by the cages 57 and 57 so as to be freely rollable.
  • the hub wheel 55 integrally has a wheel mounting flange 54 for mounting a wheel (not shown) on the outer periphery, and a crimped portion 58 is formed by plastically deforming the end portion of the small diameter step portion 55b radially outward.
  • the inner ring 56 is fixed in the axial direction by the caulking portion 58.
  • a seal 59 and a cover 63 are attached to the end of the outer member 51 to prevent leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and intrusion of rainwater, dust, or the like from the outside into the bearing. .
  • a magnetic encoder 60 is press-fitted on the outer periphery of the inner ring 56.
  • the magnetic encoder 60 is composed of a support ring 61 formed in an annular shape having a substantially L-shaped cross section by a magnetic metal plate, and an encoder body 62 attached to a side surface of the support ring 61.
  • the encoder body 62 is made of a permanent magnet such as rubber mixed with ferrite powder, and S poles and N poles are alternately magnetized at equal intervals in the circumferential direction.
  • the cover 63 is formed of a synthetic resin in a covered cylindrical shape, and its cylindrical portion 63a is press-fitted into the inner periphery of the outer side of the outer member 51, and the opening of the outer member 51 is closed by the lid 63b. Yes.
  • a flange 64 that abuts the end surface of the outer member 51 is formed in the cylindrical portion 63 a, whereby the entire cover 63 is accurately positioned in the axial direction with respect to the outer member 51, and a sensor attached to the cover 63. 69 position management can be easily performed.
  • a cylindrical sensor mounting portion 65 is formed on the lid portion 63b of the cover 63, and an insertion portion 69a of the sensor 69 is inserted into a sensor mounting hole 66 formed on the inner peripheral side thereof.
  • the cover 63 is integrally molded with a cored bar 67 formed in a covered cylindrical shape from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 63a to the inner surface of the lid portion 63b.
  • the metal core 67 includes a cylindrical portion 67a molded on the cylindrical portion 63a of the cover 63, and a lid portion 67b that forms the bottom of the cylindrical portion 67a, and is provided on the side facing the encoder main body 62 of the sensor mounting hole 66. The opening is closed.
  • the core metal 67 is formed of a non-magnetic steel plate having a thickness of approximately 0.3 mm, and has a cover portion 67b, thereby increasing the strength of the cover 63 and being non-magnetic. Does not affect accuracy.
  • the sensor 69 is attached to the cover 63 by inserting the insertion portion 69a into the sensor mounting hole 66 of the cover 63, and the exterior portion is made of synthetic resin.
  • the insertion portion 69 a faces a part of the encoder main body 62 via a predetermined axial clearance across the lid portion 67 b of the core metal 67, and rotates the magnetic encoder 60 in the vicinity of the surface facing the encoder main body 62.
  • the detector (not shown) which detects the magnetic field fluctuation
  • the detection unit outputs an electrical signal at one end of the output cable 68 in the sensor 69 via the cable 68.
  • the joint portion of the core metal 67 and the cover 63 made of synthetic resin that is, the cylindrical portion 67a of the core metal 67, the cylindrical portion 63a of the cover 63, and the core metal.
  • 67 and the lid portion 67b of the cover 63 are peeled off due to a difference in linear expansion coefficient due to a temperature change due to a thermal shock or the like, and a fine clearance is maintained, and the initial sealing performance is maintained over a long period of time. difficult.
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device with a rotational speed detection device that improves the sealing performance.
  • the invention described in claim 1 of the present invention has a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle on the outer periphery, and a double row outer rolling surface on the inner periphery.
  • a hub wheel integrally formed with a formed outer member and a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, 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 ring
  • An inner member formed of at least one inner ring that is press-fitted, and formed with a double row inner rolling surface facing the double row outer rolling surface on the outer periphery, and each of the outer member and the inner member A double-row rolling element accommodated between the rolling surfaces, a pulsar ring that is externally fitted to the inner ring and whose characteristics are alternately changed at equal intervals in the circumferential direction, and the outer member It is fitted to the inner side end of the steel plate and formed
  • a cup-shaped cap is attached to the outer member, and the cap is formed by pressing from a non-magnetic steel plate, and is formed on the inner periphery of the inner side end of the outer member.
  • the cap has a rust-proof coating formed by coating, and the rotational speed sensor is brought close to the disk portion. It is arranged opposite to the pulser ring through the cap.
  • the cap has a rust preventive film formed by coating, and a rotational speed sensor is brought close to the disk portion and is disposed opposite to the pulsar ring via the cap.
  • the anticorrosive film is formed by cationic electrodeposition coating and the zinc phosphate treatment is applied as the ground treatment, the material is obtained by the zinc phosphate treatment. Since the surface of the steel material is roughened by a chemical reaction, the bite of the paint is improved, the adhesion is improved, and the rust preventive film can be prevented from rusting for a long time without peeling off. it can.
  • the elastic member which consists of synthetic rubbers is integrally joined to the outer peripheral surface of the fitting part of the said cap by vulcanization adhesion like invention of Claim 3, a fitting part with an outer member The airtightness of the resin becomes higher and the sealing performance is improved.
  • the air gap can be set small. , Detection accuracy can be increased.
  • the bearing is deformed by receiving a load.
  • the detection accuracy of the rotational speed sensor can be stably ensured without the cap and the rotational speed sensor contacting each other.
  • the sensor cap extends inward in the radial direction from the fitting portion having a cylindrical shape fitted to the end portion of the outer member, A bottom portion that is in close contact with the inner side end surface of the outer member, and an insertion hole is formed in the bottom portion at a horizontal position with respect to the road surface, and the rotation speed sensor is detachably attached to the insertion hole. If this is done, the positioning accuracy of the sensor cap will be improved, and even if the outer and inner members are relatively inclined due to lateral loads from the wheels, fluctuations in the air gap between the rotational speed sensor and the pulsar ring will be suppressed. And stable detection accuracy can be obtained.
  • the fitting portion of the sensor cap is press-fitted into the outer periphery of the end portion of the outer member, and an annular groove is formed in the outer periphery of the end portion of the outer member, If the end of the fitting portion is crimped into the annular groove, the sensor cap can be prevented from coming off in the axial direction due to repeated deformation of the fitting portion due to an input load from a wheel. An air gap can be maintained. Further, the deformation amount of the fitting portion of the outer member due to the wheel input load is large when the outer member is thin, which is disadvantageous for axial disengagement. Since the omission can be prevented, the bearing portion can be further reduced in weight.
  • the sensor cap is formed of an austenitic stainless steel plate having corrosion resistance as in the invention according to claim 8, rusting can be prevented over a long period of time and durability can be improved.
  • a drain is formed on the side close to the road surface at the fitting portion and the bottom corner of the sensor cap, for example, rainwater or the like can be introduced into the sensor cap from the outside. Even if a foreign substance enters, the foreign substance can flow and fall in the sensor cap, and the foreign substance can be effectively discharged from the lower portion in the radial direction of the bottom.
  • a perforation is formed in the center portion of the bottom portion of the sensor cap or in the periphery thereof, and a fixing nut is press-fitted on the bearing inward side of the bottom portion. If the rotation speed sensor is fixed by fastening a mounting bolt via a mounting member, the fixing nut is pulled into the inner side surface of the bottom by fastening the mounting bolt, so that the fixing nut is prevented from falling off by only press-fitting the fixing nut. be able to.
  • the press-fitting portion of the fixed nut is provided with a non-rotating shape such as an axial groove, it is advantageous for nut slip when fastening the mounting bolt.
  • the pitch circle diameter of the outer rolling element row of the double row rolling element rows is set larger than the pitch circle diameter of the inner rolling element row.
  • the rolling element diameter of the outer rolling element row is set smaller than the rolling element diameter of the inner rolling element row, and the number of rolling elements in the outer rolling element row is set to the inner rolling element row. If the number of rolling elements is set to be greater than the number of rolling elements, the bearing rigidity of the outer side portion can be increased compared to the inner side, the life of the bearing can be increased, and the outer side of the outer member can be increased. High rigidity can be achieved while suppressing the diameter.
  • the wheel bearing device with a rotational speed detection device has an outer body integrally provided with a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle on the outer periphery, and an outer side 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 at least one press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring
  • An inner member comprising a plurality of inner rings, and an inner member formed with a double row inner rolling surface facing the outer surface of the double row on the outer periphery, and between the respective rolling surfaces of the outer member and the inner member.
  • a cup-shaped cap is attached to the outer member, and the cap is formed by pressing from a non-magnetic steel plate and is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member.
  • a cylindrical fitting portion that extends radially inward from the fitting portion and faces the pulsar ring via a slight axial clearance, and from the disc portion to the bending portion via the bent portion.
  • a cap that is coated with a rust-preventive film, and the rotational speed sensor is brought close to the disk portion to cover the cap. Because it is arranged opposite to the pulsar ring via the hood, it is possible to improve the assembly workability by omitting complicated air gap adjustment, and the inside of the bearing can be sealed with a cap, and it is fitted with a rust preventive film by painting. It is possible to provide a wheel bearing device with a rotation speed detection device that improves the airtightness of the joint and improves the sealing performance.
  • 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.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along the line III-O-III of FIG. 4 showing a second embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of FIG. 3. It is a principal part enlarged view which shows the detection part of FIG. FIG. 4 is a main part enlarged view showing a drain part of FIG. 3. It is a principal part enlarged view which shows the modification of FIG.
  • FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the wheel bearing apparatus with a rotational speed detection apparatus which concerns on this invention. It is a principal part enlarged view which shows the detection part of FIG. It is a principal part enlarged view which shows the drain part of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows 4th Embodiment of the wheel bearing apparatus with a rotational speed detection apparatus which concerns on this invention. It is a principal part enlarged view which shows the drain part of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional wheel bearing apparatus with a rotational speed detection apparatus. It is a principal part enlarged view of FIG.
  • a cap is attached to the outer member, and the cap is fitted into a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member.
  • a disk part extending in the direction facing the pulsar ring via a slight axial clearance, and a bottom part covering the inner side end of the inner member from the disk part via a bent part,
  • the cap is coated with a rust preventive film, the rotational speed sensor is placed close to the disk portion, and is disposed to face the pulsar ring via the cap, and the rotational speed sensor Air gap is set to be in the range of 0.3 ⁇ 1.0mm.
  • 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
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a detection unit 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).
  • the wheel bearing device with a rotational speed detection device shown in FIG. 1 is called the third generation on the driven wheel side, and includes an inner member 31, an outer member 32, and double-row rolling elements (balls) 3, 3. Yes.
  • the inner member 31 includes a hub ring 34 and a separate inner ring 5 fixed to the hub ring 34.
  • the hub wheel 34 integrally has a wheel mounting flange 6 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outer side, one (outer side) inner rolling surface 4a on the outer periphery, and this inner rolling.
  • a small diameter step 4b extending in the axial direction from the surface 4a is formed.
  • Hub bolts 6 a for fixing the wheels are planted at the circumferentially equidistant positions of the wheel mounting flanges 6.
  • the inner ring 5 is formed with the other (inner side) inner rolling surface 5a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 4b of the hub ring 34 through a predetermined squeeze. And it fixes to the axial direction in the state to which the predetermined bearing preload was provided by the crimping part 4c formed by plastically deforming the edge part of the small diameter step part 4b to radial direction outward.
  • the hub wheel 34 is formed of medium and high carbon steel containing carbon 0.40 to 0.80 wt% such as S53C, and includes an inner rolling surface 4a and an inner side of a wheel mounting flange 6 that serves as a seal land portion of a seal 9 described later.
  • the surface hardness of the base portion 6b from the base portion 6b to the small-diameter step portion 4b is set to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening.
  • the caulking portion 4c is an unquenched portion having a surface hardness of 25HRC or less after forging.
  • the inner ring 5 and the rolling element 3 are made of high carbon chrome bearing steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC to the core part by quenching.
  • the outer member 32 integrally has a vehicle body mounting flange 2c to be attached to a knuckle (not shown) constituting a suspension device on the outer periphery, and double row inner rolling of the inner member 31 on the inner periphery. Double-row outer rolling surfaces 2a and 2a facing the surfaces 4a and 5a are integrally formed. Similar to the hub wheel 34, the outer member 32 is formed of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 2a and 2a are surfaced by induction hardening. Hardness is set in the range of 58 to 64 HRC. And the rolling elements 3 and 3 of a double row are accommodated so that rolling is possible via the holder
  • the seal 9 is attached to the outer opening, the cap 33 is attached to the inner opening, and the inside of the bearing is This prevents leakage of the enclosed lubricating grease to the outside and prevents rainwater and dust from entering the bearing from the outside.
  • the wheel bearing apparatus was comprised by the double row angular contact ball bearing which used the rolling element 3 as a ball
  • the third generation structure is illustrated, but a so-called second generation structure in which a pair of inner rings are press-fitted into the hub ring may be used.
  • the outer side seal 9 includes a core bar 35 that is press-fitted into the inner periphery of the outer side end portion of the outer member 32 via a predetermined shimiro, and a seal member that is integrally joined to the core bar 35 by vulcanization adhesion. 36 and an integral seal.
  • the core metal 35 is formed from austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like) or cold rolled steel plate (JIS standard SPCC type or the like) by press working so as to have a substantially L-shaped cross section.
  • the seal member 36 is made of a synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), and is formed so as to be inclined outward in the radial direction, and is in sliding contact with a side surface on the inner side of the wheel mounting flange 6 with a predetermined axial squeeze.
  • a lip 36a, a dust lip 36b slidably in contact with a base portion 6b having a circular cross-section in a predetermined axial direction, and a slanted inward side of the bearing, and is formed on the base portion 6b via a predetermined radial direction.
  • a grease lip 36c in sliding contact.
  • the material of the seal member 36 is excellent in heat resistance and chemical resistance, such as HNBR (hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), etc., which have excellent heat resistance.
  • HNBR hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • examples thereof include ACM (polyacrylic rubber), FKM (fluororubber), and silicon rubber.
  • the pulsar ring 11 is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 5.
  • This pulsar ring 11 is formed into an L shape by press working from a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 series or the like) or a rust-proof cold-rolled steel plate, and has an annular shape as a whole.
  • the formed support ring 12 and the magnetic encoder 13 integrally joined to the inner side surface of the support ring 12 by vulcanization adhesion or the like.
  • the support ring 12 includes a cylindrical fitting portion 12a that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 5, and a standing plate portion 12b that extends radially inward from the fitting portion 12a. It has.
  • the magnetic encoder 13 is integrally joined to the standing plate portion 12b. This magnetic encoder 13 constitutes a rotary encoder for detecting the rotational speed of a wheel by mixing magnetic powder such as ferrite in an elastomer such as rubber and alternately magnetizing magnetic poles N and S in the circumferential direction.
  • the present invention is not limited to this, and any configuration may be used as long as the characteristics change alternately in the circumferential direction and at equal intervals. It may be a pulsar ring made of steel plate in which holes and irregularities are formed, or may be formed of a sintered alloy. Further, a plastic magnet may be joined.
  • the cap 33 is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member 32 to close the inner side opening of the outer member 32.
  • the cap 33 has a rust preventive film formed by cationic electrodeposition coating on a non-magnetic steel plate having corrosion resistance, for example, an austenitic stainless steel plate so as not to adversely affect the sensing performance of the rotational speed sensor 18 described later. Things are used.
  • the zinc phosphate process is performed as a base treatment (pretreatment) of this rust preventive film.
  • the surface of the steel material as a raw material is roughened by a chemical reaction due to the zinc phosphate treatment, so that the biting of the paint is improved and the adhesion is improved, and the anticorrosive film is not peeled off for a long time. While being able to prevent rusting over, airtightness of a fitting part with the outer member 32 improves.
  • cationic electrodeposition coating was illustrated here as a rust prevention film, other than this, for example, anion electrodeposition coating, fluorine electrodeposition coating, etc. may be sufficient.
  • the cap 33 is a cylindrical fitting portion 33a that is press-fitted into the inner periphery of the end portion of the outer member 32, and extends radially inward from the fitting portion 33a.
  • the cap 33 passes through the magnetic encoder 13 with a slight axial clearance.
  • the disk part 14c which opposes, and the bottom part 14e which covers the edge part by the side of the inner side of the inner member 31 through the bending part 14d from this disk part 14c are provided.
  • a sensor cap 37 is further mounted on the inner side of the cap 33.
  • the sensor cap 37 is press-formed from a corrosion-resistant austenitic stainless steel plate and formed into a cup shape, and is subjected to rust prevention treatment such as cationic electrodeposition coating, and is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member 32.
  • a cylindrical fitting portion 16a, and a bottom portion 37a that is in close contact with the inner end surface 32a of the outer member 32.
  • a fitting insertion hole 17 is formed in a portion facing the magnetic encoder 13 in a radially outward portion of the bottom portion 37 a of the sensor cap 37, and a rotation speed sensor 18 is inserted into the fitting insertion hole 17.
  • the rotational speed sensor 18 is made of injection-moldable synthetic resin such as PA66, and has a magnetic detecting element that changes characteristics according to the flow direction of magnetic flux, such as a Hall element and a magnetoresistive element (MR element), and the magnetic detecting element.
  • An IC (not shown) or the like in which a waveform shaping circuit for adjusting the output waveform is embedded is embedded, and constitutes an automobile ABS that detects the rotational speed of the wheel and controls its rotational speed.
  • a perforation 19 penetrating in the axial direction is formed in the vicinity of the fitting insertion hole 17, and a fixing nut 20 is press-fitted inside the perforation 19.
  • the rotational speed sensor 18 inserted into the insertion hole 17 of the sensor cap 37 is fixed by fastening the mounting bolt 39 to the fixing nut 20 via the mounting member 38.
  • the fixing nut 20 is pulled into the inner surface of the bottom portion 37a by fastening the mounting bolt 39, so that the fixing nut 20 can be prevented from falling off only by press-fitting the fixing nut 20.
  • the fixing nut 20 may be swaged and fixed to the perforation 19 of the sensor cap 37.
  • the rotation speed sensor 18 is inserted until it comes close to the disc portion 14c of the cap 33.
  • a desired air gap can be obtained, and it is possible to improve the assembly workability by omitting complicated air gap adjustment, and the inside of the bearing can be sealed by the cap 33, and the rotational speed detection for improving the sealing performance.
  • a wheel bearing device with a device can be provided.
  • the cap 33 since the cap 33 is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 32, the rigidity of the cap 33 itself is higher than that of the outer fitting type, and the outer member 32 is coated with a rust preventive film. And the airtightness of the fitting portion is improved.
  • the air gap A (the axial clearance between the cap 33 and the rotation speed sensor 18) is set in the range of 0.3 to 1.0 mm. This is because if the air gap A is less than 0.3 mm, the cap 33 and the rotation speed sensor 18 may come into contact when the bearing is deformed by receiving a load. On the other hand, if the air gap A exceeds 1.0 mm, the detection of the rotational speed sensor 18 becomes unstable, which is not preferable.
  • the range of the air gap A is determined by managing each component and the assembly accuracy.
  • the press-fitting position L1 of the cap 33 is 8 mm
  • the tolerance is ⁇ 0.1 mm
  • the plate thickness t of the sensor cap 37 is 1 mm.
  • the tolerance is ⁇ 0.1 mm
  • the neck length L2 of the rotational speed sensor 18 is 8.35 mm
  • the tolerance is restricted to ⁇ 0.15 mm
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along the line III-O-III of FIG. 4 showing a second embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 4 is a side view of FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing the detection part of FIG. 3
  • FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing the drain part of FIG. 3
  • FIG. 7 is an enlarged view of the main part showing a modification of FIG. .
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is called the third generation on the driven wheel side, and is a double row of rollers accommodated between the inner member 1 and the outer member 2 and between both members 1 and 2 so as to be freely rollable.
  • Rolling elements (balls) 3a and 3b are provided.
  • the inner member 1 includes a hub ring 4 and an inner ring 5 press-fitted into the hub ring 4 through a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 4 integrally has a wheel mounting flange 6 at an end portion on the outer side, and has one inner rolling surface 4a on the outer periphery and a shaft-shaped portion 4d extending in the axial direction from the inner rolling surface 4a.
  • a small diameter step 4b is formed.
  • a mortar-shaped recess 10 extending in the axial direction is formed at the outer side end of the hub wheel 4.
  • the recess 10 is formed by forging to a depth corresponding to the groove bottom of the inner rolling surface 4a from the outer side end surface, and the thickness of the outer side of the hub wheel 4 is set to be substantially uniform.
  • the inner ring 5 is formed with the other inner rolling surface 5a on the outer periphery and is press-fitted into the small-diameter stepped portion 4b of the hub wheel 4 to form a back-to-back type double row angular contact ball bearing, and the end of the small-diameter stepped portion 4b.
  • the inner ring 5 is fixed in the axial direction by a caulking portion 4c formed by plastic deformation. Thereby, weight reduction and size reduction can be achieved.
  • the rolling elements 3a and 3b are made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.
  • the hub wheel 4 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the inner raceway surface 4a and the inner side base portion 6b of the wheel mounting flange 6 to the small diameter step portion 4b.
  • the surface hardness is set to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening. Thereby, it has sufficient mechanical strength with respect to the rotational bending load applied to the wheel mounting flange 6, and the fretting resistance of the small-diameter step portion 4 b serving as the fitting portion of the inner ring 5 is improved.
  • the outer member 2 integrally has a vehicle body mounting flange 2c on the outer periphery, and has an outer outer rolling surface 2a facing the inner rolling surface 4a of the hub wheel 4 on the inner periphery, and an inner rolling surface of the inner ring 5.
  • An inner side outer rolling surface 2b opposite to 5a is integrally formed. Double-row rolling elements 3a and 3b are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 7 and 8 so as to roll freely.
  • a seal 9 is attached to an opening on the outer side of the annular space formed between the outer member 2 and the inner member 1, and a cap 14 described later is attached to the opening on the inner side. This prevents leakage of grease sealed inside the bearing and intrusion of rainwater and dust from the outside into the bearing.
  • the outer member 2 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the double row outer rolling surfaces 2a and 2b have a surface hardness in the range of 58 to 64HRC by induction hardening. It has been cured.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer rolling element 3a row is set larger than the pitch circle diameter PCDi of the inner rolling member 3b row, and the outer rolling element 3a row of rolling elements.
  • the diameter do is set to a smaller diameter (do ⁇ di) than the rolling element diameter di of the inner rolling element 3b row.
  • the number of rolling elements Zo in the outer rolling element 3a row is set larger than the number of rolling elements Zi in the inner rolling element 3b row. (Zo> Zi).
  • the bearing rigidity of an outer side part can be increased compared with an inner side, and lifetime improvement of a bearing can be achieved.
  • the outer side rolling elements 3a and the inner side rolling elements 3b are illustrated as having different sizes. However, the present invention is not limited to this, and the same size may be used in both rows.
  • the pulsar ring 11 is press-fitted into the outer periphery of the inner ring 5.
  • the pulsar ring 11 includes a support ring 12 formed in an annular shape, and a magnetic encoder 13 integrally joined to the side surface of the support ring 12 by vulcanization adhesion or the like. ing.
  • the cap 14 is attached to the outer member 2, and the opening on the inner side of the outer member 2 is closed.
  • the cap 14 is made of, for example, an austenitic stainless steel plate and has a rust preventive film formed by cationic electrodeposition so as not to adversely affect the sensing performance of the rotation speed sensor 18.
  • a cylindrical fitting portion 14a that is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member 2, and a small axial clearance from the fitting portion 14a to the magnetic encoder 13 via the reduced diameter portion 14b.
  • the disk part 14c which opposes, and the bottom part 14e which covers the edge part by the side of the inner side of the inner member 1 from this disk part 14c via the bending part 14d are provided (refer FIG. 3).
  • the elastic member 15 made of synthetic rubber such as NBR is integrally joined to the reduced diameter portion 14b of the cap 14 by vulcanization adhesion.
  • This elastic member 15 protrudes inward from the side surface of the disk portion 14c of the cap 14 and is joined so as not to interfere with the rotational speed sensor 18, and is an annular protrusion that protrudes radially outward from the outer diameter of the fitting portion 14a. 15a.
  • the fitting surface on the inner periphery of the end of the outer member 2 is restricted to a chatter height of 3 ⁇ m or less, and the annular protrusion 15a is elastically deformed to the inner periphery of the end of the outer member 2 when the cap 14 is fitted.
  • the airtightness of the fitting portion 14a is enhanced by being crimped.
  • a sensor cap 16 is further mounted on the inner side of the cap 14.
  • This sensor cap 16 is press-molded from an austenitic stainless steel plate having corrosion resistance, is formed into a cup shape, is coated with a cation electrodeposition, and is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member 2.
  • the part 16a and the bottom part 16b closely_contact
  • an insertion hole 17 is formed in the bottom position 16 b of the sensor cap 16 at a horizontal position corresponding to the magnetic encoder 13, and the rotational speed sensor 18 is inserted into the insertion hole 17.
  • the fitting hole 17 is formed in a horizontal position and the rotational speed sensor 18 is mounted in the fitting hole 17, the outer member 2 and the inner member 1 are relatively moved by the lateral load from the wheel. Even in a tilted state, fluctuations in the air gap between the rotational speed sensor 18 and the magnetic encoder 13 can be suppressed, and stable detection accuracy can be obtained.
  • the drain 21 is formed on the radially outer side of the bottom 16b of the sensor cap 16 (see FIGS. 4 and 6). As shown in FIG. 4, the drain 21 is formed at a corner portion on the side close to the road surface of the fitting portion 16 a and the bottom portion 16 b. As a result, even if foreign matter such as rainwater enters the sensor cap 16 from the outside, the foreign matter can flow down in the sensor cap 16 and the foreign matter can be effectively discharged from the lower portion in the radial direction of the bottom portion 16b.
  • the rectangular hole was illustrated as this drain 21, it is not restricted to this, For example, a circular hole may be sufficient and an eyebrows shape may be sufficient.
  • FIG. 7 shows a modification of the cap 14 of FIG.
  • the cap configuration is only partially different from the one described above, and the same parts are denoted by the same reference numerals and the detailed description is omitted for the same parts or parts having the same function. To do.
  • a cap 22 is attached to the outer member 2 to close the inner side opening of the outer member 2.
  • the cap 22 has corrosion resistance and is formed in a cup shape by press-molding a non-magnetic austenitic stainless steel plate so as not to adversely affect the sensing performance of the rotational speed sensor 18.
  • a cylindrical fitting portion 22a provided with an elastic member 15 made of synthetic rubber that is press-fitted into the inner periphery of the side end portion, and a slight axial direction from the fitting portion 22a to the magnetic encoder 13 via the reduced diameter portion 22b. And a disk portion 22c facing each other through a gap.
  • the thickness H2 is formed to be thinner than the thickness H1 of the other portion from the fitting portion 22a to the disc portion 22c.
  • the thickness H2 of the disc portion 22c is at least 0.2 to 1.0 mm, while the thickness H1 of the other portion is 1.0 to 1.5 mm.
  • the air gap can be set small, and the detection accuracy can be increased. If the thickness H2 is less than 0.2 mm, it becomes difficult to accurately shape the shape of the disk portion 22c. If the thickness H2 exceeds 1.0 mm, the air gap becomes large and desired magnetic characteristics can be obtained. Cannot be detected and the detection accuracy decreases.
  • FIG. 8 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. 9 is an enlarged view of a main part showing the detection unit of FIG. 8
  • FIG. 8 is an enlarged view of a main part showing a drain part of FIG.
  • This embodiment is basically the same as the above-described second embodiment (FIG. 3) except for the configuration of the sensor cap, and is the same for other parts or parts having the same function, the same part, or similar functions. Detailed description will be omitted with reference numerals.
  • the sensor cap 24 is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 2 and closes the opening on the inner side of the outer member 2.
  • the sensor cap 24 is formed into a cup shape by press-forming a corrosion-resistant austenitic stainless steel plate, cationic electrodeposition coating, cold-rolled steel plate treated with rust prevention such as galvanization, etc.
  • a cylindrical fitting portion 24a that is press-fitted into the inner periphery of the inner end portion and a bottom portion 24b that is in close contact with the inner end surface of the outer member 2 are provided.
  • a fixing nut 20 is press-fitted in the center of the bottom 24b of the sensor cap 24 or in the vicinity thereof.
  • the rigidity of the sensor cap 24 itself is higher than that of the external fitting type. Damage can be prevented.
  • an insertion hole 17 is formed at a position corresponding to the magnetic encoder 13 on the bottom 24 b of the sensor cap 24, and the rotational speed sensor 18 is inserted into the insertion hole 17.
  • a drain 25 is formed on the radially outer side of the bottom 24 b of the sensor cap 24.
  • the drain 25 is formed at the corner of the fitting portion 24a and the bottom portion 24b on the side close to the road surface.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing a drain portion of FIG.
  • This embodiment is basically the same as the above-described second embodiment (FIG. 3) except for the configuration of the sensor cap, and is the same for other parts or parts having the same function, the same part, or similar functions. Detailed description will be omitted with reference numerals.
  • the sensor cap 26 is press-fitted into the outer periphery of the end of the outer member 23 and closes the opening on the inner side of the outer member 23.
  • the sensor cap 26 is formed by press-forming a corrosion-resistant austenitic stainless steel plate, formed into a cup shape and coated with cationic electrodeposition, and is press-fitted into the outer periphery of the inner side end of the outer member 23.
  • a cylindrical fitting portion 26 a and a bottom portion 26 b that is in close contact with the inner end surface of the outer member 23 are provided.
  • the fixing nut 20 is press-fitted into the center portion of the bottom portion 26b of the sensor cap 26 or in the vicinity thereof.
  • the drain 21 is formed on the radially outer side of the bottom portion 26 b of the sensor cap 26.
  • an annular groove 27 is formed on the outer periphery of the end of the outer member 23, the sensor cap 26 is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 23, and the end of the fitting portion 26a is annular.
  • a caulking portion 28 is formed in the groove 27 by plastic deformation, and the caulking portion 28 prevents the sensor cap 26 from moving in the axial direction due to repeated deformation of the fitting portion due to an input load from the wheel.
  • the initial air gap can be maintained over a long period of time.
  • the deformation amount of the fitting portion of the outer member 23 due to the wheel input load is greater when the outer member 23 is thinner, which is disadvantageous for axial disengagement, but the end face of the sensor cap 26 is caulked. Therefore, the bearing can be further reduced in weight.
  • the wheel bearing device with a rotation speed detecting device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device of an inner ring rotation type having any structure such as a driven wheel or a rolling element such as a ball or a tapered roller.

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Abstract

【課題】密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】外方部材３２にキャップ３３が装着され、このキャップ３３が、外方部材３２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部３３ａと、この嵌合部３３ａから径方向内方に延び、パルサリング１１に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部１４ｃと、この円板部１４ｃから屈曲部１４ｄを介して内方部材３１のインナー側の端部を覆う底部１４ｅとを備えると共に、このキャップ３３が塗装により防錆皮膜が形成され、円板部１４ｃに回転速度センサ１８が近接されて当該キャップ３３を介してパルサリング１１に対向配置され、回転速度センサ１８とのエアギャップＡが０．３～１．０ｍｍの範囲に設定されている。

Description

回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
　本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵され、密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置に関するものである。
　自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御し、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が一般的に知られている。従来、このような車輪用軸受装置は、転動体を介して転接する内方部材および外方部材の間にシール装置が設けられ、円周方向に磁極を交互に並べてなる磁気エンコーダを前記シール装置に一体化させると共に、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エンコーダの磁極変化を検出する回転速度センサとで回転速度検出装置が構成されている。
　前記回転速度センサは、懸架装置を構成するナックルに車輪用軸受装置が装着された後、当該ナックルに装着されているものが一般的である。しかし、この回転速度センサと磁気エンコーダとのエアギャップの調整作業の煩雑さを解消すると共に、よりコンパクト化を狙って、最近では回転速度センサをも軸受に内蔵した回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が提案されている。
　このような回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一例として図１３に示すような構造が知られている。この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、図示しないナックルに支持固定され、固定部材となる外方部材５１と、この外方部材５１に複列のボール５３、５３を介して内挿された内方部材５２とを有している。内方部材５２は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に外嵌された内輪５６とからなる。
　外方部材５１は、外周に車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成されている。一方、内方部材５２は、前記した外方部材５１の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する複列の内側転走面５５ａ、５６ａが形成されている。これら複列の内側転走面５５ａ、５６ａのうち一方の内側転走面５５ａはハブ輪５５の外周に一体形成され、他方の内側転走面５６ａは内輪５６の外周に形成されている。この内輪５６は、ハブ輪５５の内側転走面５５ａから軸方向に延びる軸状の小径段部５５ｂに圧入されている。そして、複列のボール５３、５３がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器５７、５７によって転動自在に保持されている。
　ハブ輪５５は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形して加締部５８が形成され、この加締部５８によって前記内輪５６が軸方向に固定されている。そして、外方部材５１の端部にはシール５９およびカバー６３が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
　内輪５６の外周には磁気エンコーダ６０が圧入されている。この磁気エンコーダ６０は、磁性金属板により断面が略Ｌ字状の円環状に形成された支持環６１と、この支持環６１の側面に添着されたエンコーダ本体６２とで構成されている。このエンコーダ本体６２は、フェライトの粉末を混入させたゴム等の永久磁石からなり、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に等間隔に着磁されている。
　カバー６３は、合成樹脂で有蓋円筒状に形成され、その筒部６３ａが外方部材５１の内方側の端部内周に圧入され、蓋部６３ｂで外方部材５１の開口部を閉塞している。筒部６３ａには外方部材５１の端面と当接するフランジ６４が形成されており、これによりカバー６３全体が外方部材５１に対して軸方向に精度よく位置決めされ、カバー６３に取り付けられたセンサ６９の位置管理が容易に行える。
　また、図１４に示すように、カバー６３の蓋部６３ｂには筒状のセンサ取付部６５が形成され、その内周側に形成されたセンサ取付穴６６にセンサ６９の挿入部６９ａが挿入されている。一方、カバー６３には、その筒部６３ａの内周面から蓋部６３ｂの内側面にかけて、有蓋円筒状に形成された芯金６７が一体にモールドされている。この芯金６７は、カバー６３の筒部６３ａにモールドされた筒状部６７ａと、この筒状部６７ａの底部をなす蓋部６７ｂからなり、センサ取付穴６６のエンコーダ本体６２と対向する側の開口部が閉塞されている。
　芯金６７は、厚さが略０．３ｍｍの非磁性鋼の板材で形成され、蓋部６７ｂを有している分、カバー６３の強度を高めると共に、非磁性であるため、回転速度の検出精度には影響を及ぼさない。
　センサ６９は、外装部分が合成樹脂で、挿入部６９ａをカバー６３のセンサ取付穴６６に挿入することによりカバー６３に取り付けられている。その挿入部６９ａは、芯金６７の蓋部６７ｂを挟んでエンコーダ本体６２の一部と所定の軸方向すきまを介して対向し、エンコーダ本体６２との対向面の近傍に、磁気エンコーダ６０の回転によって発生する磁界変動を検出する検出部（図示せず）を内蔵している。この検出部は、センサ６９内で出力ケーブル６８の一端の電気信号をケーブル６８を介して出力するようになっている。
　このように、カバー６３のセンサ取付穴６６のエンコーダ本体６２と対向する側の開口部を、非磁性鋼板で有蓋円筒状に形成された芯金６７の蓋部６７ｂで閉塞しているので、センサ取付穴６６がカバー６３を貫通していない分、装置内部への異物の侵入経路が少なく、装置全体の密封性が優れている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第４２８６０６３号公報
　このような従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、芯金６７と合成樹脂からなるカバー６３の接合部、すなわち、芯金６７の筒状部６７ａとカバー６３の筒部６３ａおよび芯金６７とカバー６３の蓋部６７ｂ、６３ｂの接合部が、冷熱衝撃等による温度変化で線膨張係数の差により剥れや微小すきまが生じ、長期間に亘って当初の密封性を維持するのが難しい。
　本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
　係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、鋼板からプレス加工により形成されたカップ状のセンサキャップ、およびこのセンサキャップの径方向外方部に装着された回転速度センサとを備え、当該回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記外方部材にカップ状のキャップが装着され、このキャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周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、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部と、この円板部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備えると共に、このキャップが塗装により防錆皮膜が形成され、前記円板部に前記回転速度センサが近接されて当該キャップを介して前記パルサリングに対向配置されている。
　このように、内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、外方部材のインナー側の端部に嵌着され、鋼板からプレス加工により形成されたカップ状のセンサキャップ、およびこのセンサキャップの径方向外方部に装着された回転速度センサとを備え、当該回転速度センサがパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、外方部材にカップ状のキャップが装着され、このキャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、外方部材のインナー側の端部内周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、パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部と、この円板部から屈曲部を介して内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備えると共に、このキャップが塗装により防錆皮膜が形成され、円板部に回転速度センサが近接されて当該キャップを介してパルサリングに対向配置されているので、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れると共に、キャップにより軸受内部を密封することができ、また、塗装による防錆皮膜により嵌合部の気密性が向上し、密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
　好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記防錆皮膜がカチオン電着塗装で形成され、この下地処理としてリン酸亜鉛処理が施されていれば、リン酸亜鉛処理により素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上し、防錆皮膜が剥がれ落ちることなく長期間に亘って発錆するのを防止することができる。
　また、請求項３に記載の発明のように、前記キャップの嵌合部の外周面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着により一体に接合されていれば、外方部材との嵌合部の気密性が高くなり、密封性が向上する。
　また、請求項４に記載の発明のように、前記キャップの少なくとも円板部の肉厚が他の部分の肉厚よりも薄く形成されていれば、エアギャップを小さく設定することが可能になり、検出精度を高めることができる。
　また、請求項５に記載の発明のように、前記キャップと回転速度センサとのエアギャップが０．３～１．０ｍｍの範囲に設定されていれば、荷重を受けて軸受が変形してもキャップと回転速度センサが接触することなく、また、回転速度センサの検出精度を安定して確保することができる。
　また、請求項６に記載の発明のように、前記センサキャップが、前記外方部材の端部に嵌着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、前記外方部材のインナー側の端面に密着する底部とを備え、この底部に嵌挿孔が路面に対して水平位置に形成されると共に、この嵌挿孔に前記回転速度センサが着脱自在に装着されていれば、センサキャップの位置決め精度が向上すると共に、車輪からの横方向荷重により外方部材と内方部材が相対的に傾いた状態においても、回転速度センサとパルサリングのエアギャップ変動を抑制することができ、安定した検出精度を得ることができる。
　また、請求項７に記載の発明のように、前記センサキャップの嵌合部が前記外方部材の端部外周に圧入されると共に、前記外方部材の端部外周に環状溝が形成され、この環状溝に前記嵌合部の端部が加締られていれば、車輪からの入力荷重により前記嵌合部が変形を繰り返すことによるセンサキャップの軸方向抜けを防止することができ、当初のエアギャップを維持することができる。また、車輪入力荷重による外方部材の嵌合部変形量は、外方部材の肉厚が薄い方が大きく軸方向抜けには不利であるが、センサキャップの端面を加締ることにより軸方向抜けを防止できるため、一層軸受部の軽量化が可能となる。
　また、請求項８に記載の発明のように、前記センサキャップが耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板から形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止し、耐久性を向上させることができる。
　また、請求項９に記載の発明のように、前記センサキャップの嵌合部と底部の隅部で、路面に近い側にドレーンが形成されていれば、例えセンサキャップ内に外部から雨水等の異物が浸入したとしてもこの異物がセンサキャップ内を流動落下し、底部の径方向下部から異物を効果的に排出させることができる。
　また、請求項１０に記載の発明のように、前記センサキャップの底部の中心部またはその周辺に穿孔が形成され、前記底部の軸受内方側に固定ナットが圧入されると共に、この固定ナットに取付部材を介して取付ボルトを締結することによって前記回転速度センサが固定されていれば、取付ボルトの締結により固定ナットが底部の内側面に引き込まれるため、固定ナットの圧入だけで脱落を防止することができる。また、固定ナットの圧入部に軸方向溝等の回り止め形状が施されていれば、取付けボルト締結時のナットスリップに対しても有利である。
　また、請求項１１に記載の発明のように、前記複列の転動体列のうちアウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体列の転動体径がインナー側の転動体列の転動体径よりも小径に設定され、かつ、アウター側の転動体列の転動体数がインナー側の転動体列の転動体数よりも多く設定されていれば、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができると共に、外方部材のアウター側の外径寸法を抑えつつ高剛性化を図ることができる。
　本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、鋼板からプレス加工により形成されたカップ状のセンサキャップ、およびこのセンサキャップの径方向外方部に装着された回転速度センサとを備え、当該回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記外方部材にカップ状のキャップが装着され、このキャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周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、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部と、この円板部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備えると共に、このキャップが塗装により防錆皮膜が形成され、前記円板部に前記回転速度センサが近接されて当該キャップを介して前記パルサリングに対向配置されているので、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れると共に、キャップにより軸受内部を密封することができ、また、塗装による防錆皮膜により嵌合部の気密性が向上し、密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の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２の実施形態を示す図４のＩＩＩ－Ｏ－ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。 図３の側面図である。 図３の検出部を示す要部拡大図である。 図３のドレーン部を示す要部拡大図である。 図５の変形例を示す要部拡大図である。 本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 図８の検出部を示す要部拡大図である。 図８のドレーン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４の実施形態を示す縦断面図である。 図１１のドレーン部を示す要部拡大図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図１３の要部拡大図である。
　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小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、前記外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、鋼板からプレス加工により形成されたカップ状のセンサキャップ、およびこのセンサキャップの径方向外方部に装着された回転速度センサとを備え、当該回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記外方部材にキャップが装着され、このキャップが、前記外方部材のインナー側の端部内周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、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部と、この円板部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備えると共に、このキャップが塗装により防錆皮膜が形成され、前記円板部に前記回転速度センサが近接されて当該キャップを介して前記パルサリングに対向配置され、前記回転速度センサとのエアギャップが０．３～１．０ｍｍの範囲に設定されている。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の検出部を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
　図１に示す回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、内方部材３１と外方部材３２と複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材３１は、ハブ輪３４と、このハブ輪３４に固定された別体の内輪５とからなる。
　ハブ輪３４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、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。
　内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪３４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
　ハブ輪３４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、後述するシール９のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。また、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。
　一方、外方部材３２は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周に内方部材３１の複列の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。この外方部材３２は、ハブ輪３４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ａ、５ａ間に保持器７を介して複列の転動体３、３が転動自在に収容されている。
　外方部材３２と内方部材３１間に形成される環状空間の開口部のうちアウター側の開口部にはシール９が装着され、インナー側の開口部にはキャップ３３が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
　なお、ここでは、車輪用軸受装置として、転動体３をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、第３世代の構造を例示したが、一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２世代の構造であっても良い。
　アウター側のシール９は、外方部材３２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金３５と、この芯金３５に加硫接着によって一体に接合されたシール部材３６とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３５は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や冷間圧延鋼板（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３６はＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定の軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ３６ａと、断面が円弧状に形成された基部６ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接するダストリップ３６ｂと、軸受内方側に傾斜して形成され、基部６ｂに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ３６ｃとを有している。
　なお、シール部材３６の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
　ここで、内輪５の外径にパルサリング１１が圧入されている。このパルサリング１１は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によってＬ字状に、全体として円環状に形成された支持環１２と、この支持環１２のインナー側の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１３とで構成されている。
　支持環１２は、図２に拡大して示すように、内輪５の外径に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向内方に延びる立板部１２ｂとを備えている。そして、この立板部１２ｂに磁気エンコーダ１３が一体に接合されている。この磁気エンコーダ１３は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。
　なお、ここでは、ゴム磁石からなる磁気エンコーダ１３を有するパルサリング１１を例示したが、これに限らず、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する構成であれば良く、複数の透孔や凹凸が形成された鋼板製のパルサリングであっても良いし、焼結合金で形成されたものでも良い。また、プラスチック磁石が接合されたものでも良い。
　本実施形態では、外方部材３２のインナー側の端部内周にキャップ３３が圧入され、外方部材３２のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ３３は、後述する回転速度センサ１８の感知性能に悪影響を及ぼさないように、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板にカチオン電着塗装により防錆皮膜が形成されたものが使用されている。そして、この防錆皮膜の下地処理（前処理）としてリン酸亜鉛処理が施されている。これにより、リン酸亜鉛処理により素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上し、防錆皮膜が剥がれ落ちることなく長期間に亘って発錆するのを防止することができると共に、外方部材３２との嵌合部の気密性が向上する。なお、ここでは、防錆皮膜としてカチオン電着塗装を例示したが、これ以外にも、例えば、アニオン電着塗装やフッ素電着塗装等でも良い。
　キャップ３３は、外方部材３２の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部３３ａと、この嵌合部３３ａから径方向内方に延び、磁気エンコーダ１３に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部１４ｃと、この円板部１４ｃから屈曲部１４ｄを介して内方部材３１のインナー側の端部を覆う底部１４ｅとを備えている。
　本実施形態では、キャップ３３のインナー側に、さらにセンサキャップ３７が装着されている。このセンサキャップ３７は耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス成形してカップ状に形成され、そして、カチオン電着塗装等の防錆処理され、外方部材３２のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１６ａと、外方部材３２のインナー側の端面３２ａに密着する底部３７ａとを備えている。
　センサキャップ３７の底部３７ａの径方向外方部で、磁気エンコーダ１３と対向する部分には嵌挿孔１７が形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ１８が挿入されている。この回転速度センサ１８はＰＡ６６等の射出成形可能な合成樹脂で形成され、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整形回路が組み込まれたＩＣ（図示せず）等が包埋され、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のＡＢＳを構成している。
　また、嵌挿孔１７の近傍に軸方向に貫通する穿孔１９が穿設され、この穿孔１９の内側に固定ナット２０が圧入されている。そして、センサキャップ３７の嵌挿孔１７に嵌挿された回転速度センサ１８が、取付部材３８を介して取付ボルト３９を固定ナット２０に締結することによって固定されている。このように、取付ボルト３９の締結により固定ナット２０が底部３７ａの内側面に引き込まれるため、固定ナット２０の圧入だけで脱落を防止することができる。なお、センサキャップ３７の穿孔１９に固定ナット２０を加締固定しても良い。
　ここで、回転速度センサ１８がキャップ３３の円板部１４ｃに近接するまで挿入されている。これにより、所望のエアギャップが得られ、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れるとともに、キャップ３３により軸受内部を密封することができ、密封性の向上を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。また、本実施形態では、キャップ３３が外方部材３２の端部内周に圧入されているので、外嵌タイプに比べキャップ３３自体の剛性が高くなると共に、塗装による防錆皮膜により外方部材３２との嵌合部の気密性が向上する。
　図２において、エアギャップＡ（キャップ３３と回転速度センサ１８との軸方向すきま）は０．３～１．０ｍｍの範囲に設定されている。これは、エアギャップＡが０．３ｍｍ未満であると、荷重を受けて軸受が変形した際、キャップ３３と回転速度センサ１８が接触してしまう恐れがあるためである。一方、エアギャップＡが１．０ｍｍを超えると、回転速度センサ１８の検出が不安定になって好ましくない。
　エアギャップＡの範囲は各部品と組立精度を管理することによって行われるが、例えば、キャップ３３の圧入位置Ｌ１を８ｍｍとして、その公差を±０．１ｍｍ、センサキャップ３７の板厚ｔを１ｍｍとして、その公差を±０．１ｍｍ、さらに、回転速度センサ１８の首下長さＬ２を８．３５ｍｍとして、その公差を±０．１５ｍｍに規制した場合、エアギャップＡ＝Ｌ１＋ｔ－Ｌ２＝０．６５ｍｍ±０．３５ｍｍとなる。したがって、エアギャップＡのバラツキを０．３～１．０ｍｍの範囲に設定することができる。
　図３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の実施形態を示す図４のＩＩＩ－Ｏ－ＩＩＩ線に沿った縦断面図、図４は、図３の側面図、図５は、図３の検出部を示す要部拡大図、図６は、図３のドレーン部を示す要部拡大図、図７は、図５の変形例を示す要部拡大図である。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合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従動輪側の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３ａ、３ｂ列とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
　ハブ輪４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、外周に一方の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる軸状部４ｄを介して小径段部４ｂが形成されている。
　また、ハブ輪４のアウター側端部には軸方向に延びるすり鉢状の凹所１０が形成されている。この凹所１０は鍛造加工によってアウター側の端面から内側転走面４ａの溝底部に対応する深さまで形成され、ハブ輪４のアウター側の肉厚が略均一に設定されている。
　内輪５は、外周に他方の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｃによって内輪５が軸方向に固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができる。なお、転動体３ａ、３ｂはＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、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４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、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、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上する。
　外方部材２は、外周に車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３ａ、３ｂ列が収容され、保持器７、８によって転動自在に保持されている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール９が装着されると共に、インナー側の開口部には後述するキャップ１４が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
　外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　本実施形態では、アウター側の転動体３ａ列のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３ｂ列のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体３ａ列の転動体径ｄｏがインナー側の転動体３ｂ列の転動体径ｄｉよりも小径（ｄｏ＜ｄｉ）に設定されている。このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉと転動体径ｄｏ、ｄｉの違いにより、アウター側の転動体３ａ列の転動体数Ｚｏがインナー側の転動体３ｂ列の転動体数Ｚｉよりも多く設定されている（Ｚｏ＞Ｚｉ）。これにより、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。なお、ここでは、アウター側の転動体３ａとインナー側の転動体３ｂがサイズの異なるものを例示したが、これに限らず、両列同じサイズであっても良い。
　本実施形態では、内輪５の外周にパルサリング１１が圧入されている。このパルサリング１１は、図５に拡大して示すように、円環状に形成された支持環１２と、この支持環１２の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１３とで構成されている。
　ここで、外方部材２にキャップ１４が装着され、外方部材２のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ１４は、耐食性を有し、回転速度センサ１８の感知性能に悪影響を及ぼさないように、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からなり、カチオン電着塗装により防錆皮膜が形成されたものが使用され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して磁気エンコーダ１３に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部１４ｃと、この円板部１４ｃから屈曲部１４ｄを介して内方部材１のインナー側の端部を覆う底部１４ｅとを備えている（図３参照）。
　本実施形態では、キャップ１４の縮径部１４ｂにＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材１５が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材１５は、キャップ１４の円板部１４ｃの側面からインナー側に突出して回転速度センサ１８に干渉しないように接合され、嵌合部１４ａの外径より径方向外方に突出する環状突起１５ａを備えている。そして、外方部材２の端部内周の嵌合面がビビリ高さ３μｍ以下に規制されると共に、この環状突起１５ａがキャップ１４の嵌合時に外方部材２の端部内周に弾性変形して圧着され、嵌合部１４ａの気密性を高めている。
　また、キャップ１４のインナー側に、さらにセンサキャップ１６が装着されている。このセンサキャップ１６は耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス成形してカップ状に形成され、そしてカチオン電着塗装され、外方部材２のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１６ａと、外方部材２のインナー側の端面に密着する底部１６ｂとを備えている。
　このセンサキャップ１６の底部１６ｂには、図４に示すように、磁気エンコーダ１３に対応する水平位置に嵌挿孔１７が形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ１８が嵌挿される。このように、嵌挿孔１７が水平位置に形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ１８が装着されていれば、車輪からの横方向荷重により外方部材２と内方部材１が相対的に傾いた状態においても、回転速度センサ１８と磁気エンコーダ１３のエアギャップ変動を抑制することができ、安定した検出精度を得ることが出来る。
　また、本実施形態では、センサキャップ１６の底部１６ｂの径方向外方側にドレーン２１が形成されている（図４、図６参照）。このドレーン２１は、図４に示すように、嵌合部１６ａと底部１６ｂの路面に近い側の隅部に形成されている。これにより、例えセンサキャップ１６内に外部から雨水等の異物が浸入したとしてもこの異物がセンサキャップ１６内を流動落下し、底部１６ｂの径方向下部から異物を効果的に排出させることができる。なお、このドレーン２１として矩形状の孔を例示したが、これに限らず、例えば、円孔であっても良いし、まゆ形であっても良い。
　図７に、図５のキャップ１４の変形例を示す。この実施形態は、前述したものと基本的にはキャップの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
　外方部材２にキャップ２２が装着され、外方部材２のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ２２は、耐食性を有し、回転速度センサ１８の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板をプレス成形してカップ状に形成され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される合成ゴムからなる弾性部材１５が設けられた円筒状の嵌合部２２ａと、この嵌合部２２ａから縮径部２２ｂを介して磁気エンコーダ１３に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部２２ｃとを備えている。
　そして、嵌合部２２ａから円板部２２ｃに亙って、他の部分の肉厚Ｈ１よりも肉厚Ｈ２が薄く形成されている。具体的には、他の部分の肉厚Ｈ１が１．０～１．５ｍｍに対して、少なくとも円板部２２ｃの肉厚Ｈ２が０．２～１．０ｍｍに形成されている。これにより、エアギャップを小さく設定することが可能になり、検出精度を高めることができる。なお、この肉厚Ｈ２が０．２ｍｍ未満では、円板部２２ｃの形状を精度良く成形するのが難しくなると共に、１．０ｍｍを超えると、エアギャップが大きくなって所望の磁気特性を得ることができず検出精度が低下する。
　図８は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図９は、図８の検出部を示す要部拡大図、図１０は、図８のドレーン部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図３）と基本的にはセンサキャップ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合を付して詳細な説明を省略する。
　センサキャップ２４は外方部材２の端部内周に圧入され、外方部材２のインナー側の開口部を閉塞している。このセンサキャップ２４は、耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板やカチオン電着塗装、あるいは亜鉛メッキ等、防錆処理された冷間圧延鋼板等をプレス成形してカップ状に形成され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部２４ａと、外方部材２のインナー側の端面に密着する底部２４ｂとを備えている。このセンサキャップ２４の底部２４ｂの中心部またはその近傍に固定ナット２０が圧入されている。本実施形態では、センサキャップ２４が外方部材２の端部内周に圧入されているため、外嵌タイプよりもセンサキャップ２４自体の剛性が高まり、走行中に飛石等が衝突しても変形や損傷するのを防止することができる。
　ここで、図９に拡大して示すように、センサキャップ２４の底部２４ｂの磁気エンコーダ１３に対応する位置に嵌挿孔１７が形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ１８が嵌挿されている。また、図１０に拡大して示すように、センサキャップ２４の底部２４ｂの径方向外方側にドレーン２５が形成されている。このドレーン２５は、嵌合部２４ａと底部２４ｂの路面に近い側の隅部に形成されている。これにより、センサキャップ２４内に外部から雨水等の異物が浸入したとしてもこの異物がセンサキャップ２４内を流動落下し、効果的に排出させることができる。
　図１１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４の実施形態を示す縦断面図、図１２は、図１１のドレーン部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図３）と基本的にはセンサキャップ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合を付して詳細な説明を省略する。
　センサキャップ２６は外方部材２３の端部外周に圧入され、外方部材２３のインナー側の開口部を閉塞している。このセンサキャップ２６は、耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板をプレス成形してカップ状に形成されてカチオン電着塗装されたものが使用され、外方部材２３のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部２６ａと、外方部材２３のインナー側の端面に密着する底部２６ｂとを備えている。そして、このセンサキャップ２６の底部２６ｂの中心部またはその近傍に固定ナット２０が圧入されている。
　ここで、図１２に拡大して示すように、センサキャップ２６の底部２６ｂの径方向外方側にドレーン２１が形成されている。また、本実施形態では、外方部材２３の端部外周に環状溝２７が形成され、センサキャップ２６が外方部材２３の端部内周に圧入されると共に、嵌合部２６ａの端部が環状溝２７に塑性変形により加締部２８が形成され、この加締部２８によって車輪からの入力荷重により嵌合部が変形を繰り返すことによるセンサキャップ２６が軸方向に移動するのを防止することができ、長期間に亘って当初のエアギャップを維持することができる。また、車輪入力荷重による外方部材２３の嵌合部変形量は、外方部材２３の肉厚が薄い方が大きく軸方向抜けには不利であるが、センサキャップ２６の端面を加締ることにより軸方向抜けを防止できるため、一層の軸受軽量化が可能となる。
　以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
　本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、従動輪用、あるいは転動体がボール、円錐ころ等、あらゆる構造の内輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。
１、３１　内方部材
２、２３、３２　外方部材
２ａ、２ｂ　外側転走面
２ｃ　車体取付フランジ
３　転動体
３ａ　アウター側の転動体
３ｂ　インナー側の転動体
４、３４　ハブ輪
４ａ、５ａ　内側転走面
４ｂ　小径段部
４ｃ、２８　加締部
４ｄ　軸状部
５　内輪
６　車輪取付フランジ
６ａ　ハブボルト
６ｂ　車輪取付フランジのインナー側の基部
７、８　保持器
９　シール
１０　凹所
１１　パルサリング
１２　支持環
１２ａ、１４ａ、１６ａ、２２ａ、２４ａ、２６ａ、３３ａ　嵌合部
１２ｂ　立板部
１３　磁気エンコーダ
１４、２２、３３　キャップ
１４ｂ、２２ｂ　縮径部
１４ｃ、２２ｃ　円板部
１４ｄ　屈曲部
１４ｅ、１６ｂ、２４ｂ、２６ｂ、３７ａ　底部
１５　弾性部材
１５ａ　環状突起
１６、２４、２６、３７　センサキャップ
１７　嵌挿孔
１８　回転速度センサ
１９　穿孔
２０　固定ナット
２１、２５　ドレーン
２７　環状溝
３２ａ　外方部材のインナー側の端面
３５　芯金
３６　シール部材
３６ａ　サイドリップ
３６ｂ　ダストリップ
３６ｃ　グリースリップ
３８　取付部材
３９　取付ボルト
５１　外方部材
５１ａ　外側転走面
５１ｂ　車体取付フランジ
５２　内方部材
５３　ボール
５４　車輪取付フランジ
５５　ハブ輪
５５ａ、５６ａ　内側転走面
５５ｂ　小径段部
５６　内輪
５７　保持器
５８　加締部
５９　シール
６０　磁気エンコーダ
６１　支持環
６２　エンコーダ本体
６３　カバー
６３ａ　筒部
６３ｂ、６７ｂ　蓋部
６４　フランジ
６５　センサ取付部
６６　センサ取付穴
６７　芯金
６７ａ　筒状部
６８　ケーブル
６９　センサ
６９ａ　挿入部
Ａ　エアギャップ
ｄｉ　インナー側の転動体列の転動体径
ｄｏ　アウター側の転動体列の転動体径
Ｈ１　キャップの肉厚
Ｈ２　キャップの円板部の肉厚
Ｌ１　キャップの圧入位置
Ｌ２　回転速度センサの首下長さ
ＰＣＤｉ　インナー側の転動体列のピッチ円直径
ＰＣＤｏ　アウター側の転動体列のピッチ円直径
ｔ　センサキャップの板厚
Ｚｉ　インナー側の転動体列の転動体数
Ｚｏ　アウター側の転動体列の転動体数

Claims (11)

  1. 　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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
    　前記外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    　前記内輪に外嵌され、円周方向に特性を交互に、かつ等間隔に変化させたパルサリングと、
    　前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、鋼板からプレス加工により形成されたカップ状のセンサキャップ、およびこのセンサキャップの径方向外方部に装着された回転速度センサとを備え、
    　当該回転速度センサが前記パルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
    　前記外方部材にカップ状のキャップが装着され、このキャップが非磁性体の鋼板からプレス加工により形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周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、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部と、この円板部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を覆う底部とを備えると共に、
    　このキャップが塗装により防錆皮膜が形成され、前記円板部に前記回転速度センサが近接されて当該キャップを介して前記パルサリングに対向配置されていることを特徴とする回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  2. 　前記防錆皮膜がカチオン電着塗装で形成され、この下地処理としてリン酸亜鉛処理が施されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  3. 　前記キャップの嵌合部の外周面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着により一体に接合されている請求項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. 　前記キャップの少なくとも円板部の肉厚が他の部分の肉厚よりも薄く形成されている請求項１乃至３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。
  5. 　前記キャップと回転速度センサとのエアギャップが０．３～１．０ｍｍの範囲に設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  6. 　前記センサキャップが、前記外方部材の端部に嵌着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、前記外方部材のインナー側の端面に密着する底部とを備え、この底部に嵌挿孔が路面に対して水平位置に形成されると共に、この嵌挿孔に前記回転速度センサが着脱自在に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。
  7. 　前記センサキャップの嵌合部が前記外方部材の端部外周に圧入されると共に、前記外方部材の端部外周に環状溝が形成され、この環状溝に前記嵌合部の端部が加締られている請求項６に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  8. 　前記センサキャップが耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板から形成されている請求項６または７に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  9. 　前記センサキャップの嵌合部と底部の隅部で、路面に近い側にドレーンが形成されている請求項６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. 　前記センサキャップの底部の中心部またはその周辺に穿孔が形成され、前記底部の軸受内方側に固定ナットが圧入されると共に、この固定ナットに取付部材を介して取付ボルトを締結することによって前記回転速度センサが固定されている請求項６乃至９いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
  11. 　前記複列の転動体列のうちアウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体列の転動体径がインナー側の転動体列の転動体径よりも小径に設定され、かつ、アウター側の転動体列の転動体数がインナー側の転動体列の転動体数よりも多く設定されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
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