JP2009002386A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】泥水や小石等が検出部に侵入しても検出部の損傷を防止すると共に、センサホルダの抜け出し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。
【解決手段】カバー１１が、外方部材５の端部に圧入される円筒状の嵌合部１１ａと、この嵌合部１１ａから径方向内方に延び、端面５ｃに密着される鍔部１１ｂと、この鍔部１１ｂからさらに径方向内方に延びる底部１１ｃとを備え、この底部１１ｃの径方向外方の周方向一箇所に突出して固定部１９が形成され、この固定部１９に円孔１９ａが穿設されて保持部１２が結合されると共に、磁気エンコーダ１７のインナー側の表面が内輪２の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側になるようにスリンガ１４が位置決めされると共に、保持部１２のアウター側の表面と底部１１ｃの内側表面との間に段差δが設けられ、このδが０〜０．１ｍｍの範囲に設定されている。
【選択図】図２

Description

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５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、図示しない懸架装置に支持固定され、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。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の複列の外側転走面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円筒状の小径段部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、この車輪取付フランジ５４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５４ａが植設されている。また、ハブ輪５５の内周にはセレーション５５ｃが形成され、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材６０のステム部６１が内嵌されている。内方部材５２は、このハブ輪５５と内輪５６を指す。そして、外方部材５１の端部にはシール５８、５９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。

インナー側のシール５９は、図６に拡大して示すように、外方部材５１の端部内周に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された第１のシール板６２と、この第１のシール板６２に対向し、断面Ｌ字状に形成された第２のシール板６３とからなる。この第２のシール板６３は、内輪５６に外嵌される円筒部６３ａと、この円筒部６３ａから径方向外方に延びる立板部６３ｂとを有し、この立板部６３ｂの外側面には磁気エンコーダ６４が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ６４は、磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが形成されたゴム磁石からなる。

一方、第１のシール板６２は、断面Ｌ字状に形成された芯金６５と、この芯金６５に一体に加硫接着され、前記第２のシール板６３における立板部６３ｂの内側面に摺接するサイドリップ６６ａと、円筒部６３ａに摺接する一対のラジアルリップ６６ｂ、６６ｃとからなるシール部材６６とを有している。

外方部材５１の端部には、嵌合筒６７と、この嵌合筒６７に結合された保持部６８とからなる円環状のセンサホルダ６９が装着されている。嵌合筒６７は、嵌合筒部６７ａと、この嵌合筒部６７ａから径方向内方に延びる内向鍔部６７ｂとからなり、断面Ｌ字状で全体として円環状に形成されている。

保持部６８は、その内部に前記磁気エンコーダ６４に所定のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ７０が包埋され、合成樹脂で円弧状に一体モールド成形されている。回転速度センサ７０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と、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とからなる。

ここで、内輪５６の端面と嵌合筒６７の内向鍔部６７ｂとを微小隙間７１を介して全周に亙り近接対向させてラビリンスシールが構成されている。これにより、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪５５の内径に外側継手部材６０のステム部６１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ６４と回転速度センサ７０の検出部との間に外部から泥水、小石、磁性粉末等が侵入するのを防止できる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図ることができる。
特開２００３−２５４９８５号公報

こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪５５の内径に外側継手部材６０のステム部６１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ６４と回転速度センサ７０の検出部との間に外部から泥水、小石、磁性粉末等が侵入するのを防止できる特徴を具備する。然しながら、嵌合筒６７と外側継手部材６０との間にすきまが存在するため、車両走行中は、内輪５６の端面と嵌合筒６７の内向鍔部６７ｂ間の微小隙間７１を通して泥水や小石等が嵌合筒６７に入り込むことがある。そして、図７に示すように、車両停止時に泥水や小石等７２が嵌合筒６７内で固着した場合、車両発進時に固着した泥水や小石等７２が遠心力で攪拌されて磁気エンコーダ６４や保持部６８の表面を損傷させたり、また、保持部６８に衝突した衝撃で樹脂製の保持部６８にクラックを発生させたり、さらには、センサホルダ６９自体を微動させる恐れがあった。これにより、磁気エンコーダ６４と回転速度センサ７０の検出部との間のエアギャップが崩れ、長期間の使用において、車輪の回転速度検出の信頼性を維持することが難しくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、泥水、小石等が検出部に侵入しても検出部の損傷を防止すると共に、センサホルダの抜け出し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を目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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環状のカバー、およびこのカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からな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り、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、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、前記磁気エンコーダのインナー側の表面が前記内輪の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するように前記スリンガが位置決め固定されると共に、前記保持部のアウター側の表面が、前記底部の内側表面よりも突出しないように配置されている。

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環状のカバーと、このカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からなるセンサホルダを備えた内輪回転タイプの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、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、磁気エンコーダのインナー側の表面が内輪の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するようにスリンガが位置決め固定されると共に、保持部のアウター側の表面が、底部の内側表面よりも突出しないように配置されているので、車両走行中にカバーの底部内に泥水や小石等が入り込み、それが車両停止時に固着し、そして、車両発進時に固着した泥水や小石等が遠心力で攪拌されたとしても、磁気エンコーダや保持部に直接衝突することはなく、表面が損傷するのを防止することができると共に、衝突した衝撃でセンサホルダ自体が微動することもない。したがって、長期間に亙って磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間のエアギャップを安定かつ精度良く維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記保持部のアウター側の表面と前記底部の内側表面との間に段差が設けられ、この段差が０〜０．１ｍｍの範囲に設定されていれば、磁気エンコーダと回転速度センサとのエアギャップが大きくなり磁束密度が低下して検出精度が落ち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、前記底部の径方向外方の周方向一箇所に、この底部からインナー側に突出して固定部が形成され、この固定部に円孔が穿設されると共に、当該固定部に前記保持部が一体に結合されていれば、保持部はカバーに強固に固着され、泥水や塩水が跳ねかけられる過酷な環境に曝され、また、高温と低温の繰り返し等、過酷な条件下で使用されても、樹脂製の保持部とカバーとの密着性を確保することができ、インサート成形された保持部がカバーから剥離するのを長期間に亘って防止することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記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、泥水や小石等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。

また、請求項５に記載の発明のように、前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外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、前記外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部となる固定部とからなり、この固定部の周方向に複数の円孔が穿設され、当該固定部を覆うように全周に亙って前記保持部が一体に結合されると共に、この保持部の内径部が外側継手部材の肩部と平行になるように形成され、この肩部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形成されていれば、検出部の密封性を高めて泥水、小石等が侵入するのを防止し、検出精度を高めて長期間に亘って信頼性を向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記保持部と肩部との径方向すきまが０．５〜３．０ｍｍの範囲に設定されていれば、両者との干渉を避け、かつ検出部の密封性を確保することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記カバーが非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑から形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、正確な検出精度を確保することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、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。

また、請求項９に記載の発明のように、前記磁気エンコーダのインナー側の表面と前記カバーの底部の内側表面または前記保持部のアウター側の表面までの距離が３ｍｍ以内に設定されていれば、所望のエアギャップを確保すると共に、外部から泥水等が直接浸入するのを防止することができる。

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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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環状のカバー、およびこのカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からな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り、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、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、前記磁気エンコーダのインナー側の表面が前記内輪の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するように前記スリンガが位置決め固定されると共に、前記保持部のアウター側の表面が、前記底部の内側表面よりも突出しないように配置されているので、車両走行中にカバーの底部内に泥水や小石等が入り込み、それが車両停止時に固着し、そして、車両発進時に固着した泥水や小石等が遠心力で攪拌されたとしても、磁気エンコーダや保持部に直接衝突することはなく、表面が損傷するのを防止することができると共に、衝突した衝撃でセンサホルダ自体が微動することもない。したがって、長期間に亙って磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間のエアギャップを安定かつ精度良く維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。

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環状のカバー、およびこのカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からな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、サイドリップとラジアルリップを有する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り、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、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、この底部の径方向外方の周方向一箇所に、この底部からインナー側に突出して固定部が形成され、この固定部に円孔が穿設され、当該固定部に前記保持部が一体に結合されると共に、前記磁気エンコーダのインナー側の表面が前記内輪の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するように前記スリンガが位置決め固定されると共に、前記保持部のアウター側の表面と前記底部の内側表面との間に段差が設けられ、この段差が０〜０．１ｍｍ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（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）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には内輪２が所定のシメシロを介して圧入固定されている。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ばかりでなく、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ハブ輪１は充分な機械的強度を有する。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、内周には前記内方部材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。

そして、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。

アウター側のシール８は、外方部材５に装着され、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに摺接する複数のリップを有する一体型のシールで構成されている。一方、インナー側のシール９は、外方部材５に装着され、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板１３と、このシール板１３に対向配置され、内輪２の外径に圧入されたスリンガ１４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１３は、図２に拡大して示すように、外方部材５のインナー側の端部に内嵌された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着等で一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。一方、シール部材１６は合成ゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ１６ａとグリースリップ１６ｂおよび中間リップ１６ｃを有している。

また、スリンガ１４は、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、内輪２に圧入される円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとを有している。このスリンガ１４における立板部１４ｂのインナー側の側面には、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た磁気エンコーダ１７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１７は周方向に交互に磁極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。シール部材１６のサイドリップ１６ａは、スリンガ１４の立板部１４ｂに摺接されると共に、グリースリップ１６ｂおよび中間リップ１６ｃは、円筒部１４ａにそれぞれ摺接されている。そして、立板部１４ｂの外縁は、シール板１３と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール１８を構成している。

ここで、本実施形態では、センサホルダ１０が外方部材５のインナー側の端部に装着されている。このセンサホルダ１０は、カップ状に形成されたカバー１１と、このカバー１１に結合された保持部１２とからなる。カバー１１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、後述する回転速度センサ２０の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、カバー１１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。

このカバー１１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１１ａと、この嵌合部１１ａ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１１ｂと、この鍔部１１ｂからさらに径方向内方に延びる底部１１ｃ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１１ｂを外方部材５の端面５ｃに密着させた状態で、カバー１１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１０が容易に、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。

そして、カバー１１の底部１１ｃの径方向外方、すなわち、路面から遠い側の周方向の一箇所に、この底部１１ｃからインナー側に突出して固定部１９が形成されている。この固定部１９には円孔１９ａが穿設され、合成樹脂からなる保持部１２がインサート成形により一体に結合されている。これにより、保持部１２はカバー１１に強固に固着され、泥水や塩水が跳ねかけられる過酷な環境に曝され、また、高温と低温の繰り返し等、過酷な条件下で使用されても、樹脂製の保持部１２とカバー１１との密着性を確保することができ、インサート成形された保持部１２がカバー１１から剥離するのを長期間に亘って防止することができる。

この保持部１２には回転速度センサ２０が包埋されている。保持部１２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。これにより、回転速度センサ２０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２０は、磁気エンコーダ１７に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙し、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と、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とからなる。そして、回転速度センサ２０の出力がハーネス（図示せず）によって取り出され、図示しないＡＢＳの制御器に送られる。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１２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、磁気エンコーダ１７のインナー側の表面が内輪２の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するようにスリンガ１４が内輪２に位置決め固定されると共に、回転速度センサ２０の検知部位となる保持部１２のアウター側の表面がカバー１１の底部１１ｃの内側表面よりも突出しないように結合されている。これにより、車両走行中にカバー１１の底部１１ｃ内に泥水や小石等が入り込み、それが車両停止時に固着し、そして、車両発進時に固着した泥水や小石等が遠心力で攪拌されたとしても、磁気エンコーダ１７や保持部１２に直接衝突することはなく、表面が損傷するのを防止することができると共に、衝突した衝撃でセンサホルダ１０自体が微動することもない。したがって、長期間に亙って磁気エンコーダ１７と回転速度センサ２０の検出部との間のエアギャップを安定かつ精度良く維持することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。

ここでは、カバー１１における底部１１ｃの内側表面から磁気エンコーダ１７のインナー側の表面との距離Ｌ１は３ｍｍ以内に設定され、所望のエアギャップを確保すると共に、外部から泥水等が直接浸入するのを防止している。また、保持部１２のアウター側の表面と底部１１ｃの内側表面との段差δは０〜０．１ｍｍの範囲に設定されている。この段差δが０．１ｍｍを超えると磁気エンコーダ１７と回転速度センサ２０の磁気検出素子（検出部）とのエアギャップが大きくなり磁束密度が低下して検出精度が落ちて好ましくない。

なお、カバー１１の底部１１ｃにおける路面から最も近い側の周方向の一箇所にドレーン孔２１が穿設されている（図１参照）。このドレーン孔２１により、車両走行中に底部１１ｃ内に泥水や小石等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、泥水や小石等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。

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の実施形態を示す縦断面図、図４は、図３の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した実施形態と基本的にはセンサホルダの構成が異なるだけで、その他、前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付してその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、等速自在継手２２が連結されている。

等速自在継手２２は、外側継手部材２３と、図示しない継手内輪とケージおよびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材２３は、肩部２４から軸方向に延びる軸部２５を一体に有している。軸部２５の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション２５ａと、このセレーション２５ａの端部に雄ねじ２５ｂが形成されている。そして、肩部２４が内輪２の端面と衝合するまでハブ輪１に外側継手部材２３がセレーション１ｃ、２５ａを介して内嵌され、雄ねじ２５ｂに締結された固定ナット２６によってハブ輪１と外側継手部材２３がトルク伝達可能に、かつ着脱自在に結合されている。

本実施形態では、センサホルダ２７が外方部材５のインナー側の端部に装着されている。このセンサホルダ２７は、カップ状に形成されたカバー２８と、このカバー２８に結合された保持部２９とからなる。カバー２８は、図４に拡大して示すように、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１１ａと、この嵌合部１１ａ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１１ｂと、この鍔部１１ｂからさらに径方向内方に延びて底部となる固定部２８ａ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２８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。

カバー２８の固定部２８ａの周方向には複数の円孔１９ａが穿設され、この固定部２８ａを覆うように全周に亙って合成樹脂からなる保持部２９がインサート成形により一体に結合されている。また、保持部２９の径方向外方の一箇所に、磁気エンコーダ１７と軸方向に対峙する回転速度センサ２０が包埋されている。これにより、保持部２９はカバー２８に強固に固着され、過酷な条件下で使用されても、樹脂製の保持部２９とカバー２８との密着性を確保することができ、インサート成形された保持部２９がカバー２８から剥離するのを長期間に亘って防止することができる。この保持部２９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。

ここで、保持部２９が断面略矩形状に、全体として環状に形成されている。そして、内径部２９ａが外側継手部材２３の肩部２４と平行になるように形成されると共に、この保持部２９の内径部２９ａが僅かな径方向すきまを介して肩部２４と対峙し、ラビリンスシール３０が形成されている。これにより、検出部の密封性を高めて泥水や小石等が侵入するのを防止し、検出精度を高めて長期間に亘って信頼性を向上させることができる。

なお、回転速度センサ２０の検知部位となる保持部２９のアウター側の表面から磁気エンコーダ１７のインナー側の表面との距離Ｌ２は３ｍｍ以内に設定され、所望のエアギャップを確保すると共に、外部から泥水や小石等が直接浸入するのを防止している。また、保持部２９と肩部２４との径方向すきまは０．５〜３．０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。これにより、両者との干渉を避け、かつ検出部の密封性を確保することができる。

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、外方部材の端部に装着されたカバーと、このカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された樹脂製の保持部とからなるセンサホルダを備えた車輪用軸受装置に適用することができる。

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の実施形態を示す縦断面図である。 図３の要部拡大図である。 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５の要部拡大図である。 車両の発進時の状態を示す説明図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、２５ａ・・・・・・・・・・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・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジのインナー側の基部
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、２７・・・・・・・・・・・センサホルダ
１１、２８・・・・・・・・・・・カバー
１１ａ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１１ｂ・・・・・・・・・・・・・鍔部
１１ｃ・・・・・・・・・・・・・底部
１２、２９・・・・・・・・・・・保持部
１３・・・・・・・・・・・・・・シール板
１４・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１４ａ・・・・・・・・・・・・・円筒部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・立板部
１５・・・・・・・・・・・・・・芯金
１６・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１６ａ・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
１６ｂ・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
１６ｃ・・・・・・・・・・・・・中間リップ
１７・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
１８、３０・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１９、２８ａ・・・・・・・・・・固定部
１９ａ・・・・・・・・・・・・・円孔
２０・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２１・・・・・・・・・・・・・・ドレーン孔
２２・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
２３・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
２４・・・・・・・・・・・・・・肩部
２５・・・・・・・・・・・・・・軸部
２５ｂ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
２６・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２９ａ・・・・・・・・・・・・・内径部
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
５４ａ・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・・・・・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・小径段部
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・セレーション
５６・・・・・・・・・・・・・・内輪
５７・・・・・・・・・・・・・・保持器
５８、５９・・・・・・・・・・・シール
６０・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６１・・・・・・・・・・・・・・ステム部
６２・・・・・・・・・・・・・・第１のシール板
６３・・・・・・・・・・・・・・第２のシール板
６３ａ・・・・・・・・・・・・・円筒部
６３ｂ・・・・・・・・・・・・・立板部
６４・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
６５・・・・・・・・・・・・・・芯金
６６・・・・・・・・・・・・・・シール部材
６６ａ・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
６６ｂ、６６ｃ・・・・・・・・・ラジアルリップ
６７・・・・・・・・・・・・・・嵌合筒
６７ａ・・・・・・・・・・・・・嵌合筒部
６７ｂ・・・・・・・・・・・・・内向鍔部
６８・・・・・・・・・・・・・・保持部
６９・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
７０・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
７１・・・・・・・・・・・・・・微小隙間
７２・・・・・・・・・・・・・・泥水や小石等
Ｌ１・・・・・・・・・・・・・・カバー底部の内側表面から磁気エンコーダの表面までの距離
Ｌ２・・・・・・・・・・・・・・保持部の表面から磁気エンコーダの表面までの距離
δ・・・・・・・・・・・・・・・保持部表面とカバー底部の内側表面との段差

Claims (9)

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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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環状のカバー、およびこのカバーにインサート成形され、回転速度センサが包埋された合成樹脂製の保持部からな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り、
   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、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備え、前記磁気エンコーダのインナー側の表面が前記内輪の端面と面一あるいは僅かに軸受内方側に退避するように前記スリンガが位置決め固定されると共に、前記保持部のアウター側の表面が、前記底部の内側表面よりも突出しないように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. 前記保持部のアウター側の表面と前記底部の内側表面との間に段差が設けられ、この段差が０〜０．１ｍｍの範囲に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。
3. 前記底部の径方向外方の周方向一箇所に、この底部からインナー側に突出して固定部が形成され、この固定部に円孔が穿設されると共に、当該固定部に前記保持部が一体に結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. 前記カバーが、前記外方部材のインナー側の端部外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、前記外方部材の端面に密着する鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部となる固定部とからなり、この固定部の周方向に複数の円孔が穿設され、当該固定部を覆うように全周に亙って前記保持部が一体に結合されると共に、この保持部の内径部が外側継手部材の肩部と平行になるように形成され、この肩部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形成されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
6. 前記保持部と肩部との径方向すきまが０．５〜３．０ｍｍの範囲に設定されている請求項５に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
7. 前記カバーが非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑から形成されている請求項１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７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. 前記磁気エンコーダのインナー側の表面と前記カバーの底部の内側表面または前記保持部のアウター側の表面までの距離が３ｍｍ以内に設定されている請求項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。

Images