JP4203961B2

JP4203961B2 - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置

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Publication number: JP4203961B2
Application number: JP2004300362A
Authority: JP
Inventors: 和雄小森; 貴久夫深田; 昭吾鈴木
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: JP2006112919A

Description

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は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６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ナックルＮ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とを備えている。外方部材５１は車体取付フランジ５１ｂを外周に一体に有し、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、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に圧入された内輪５６の外周に形成されている。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、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。さらに、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。

ここで、外方部材５１の端部には回転速度検出装置６２が取り付けられている。この回転速度検出装置６２はエンコーダ６３とセンサ６４とを備えている。図７に拡大して示すように、エンコーダ６３は、周方向交互に異なる磁性の磁極が設けられた円筒形のプラスチックマグネット６５と、その内周側に一体的に重合された非磁性材料からなるベース６６とからなる。

一方、センサ６４は、ＩＣチップを合成樹脂からなる保護カバーでモールドされたホールＩＣからなる。センサ６４の保護カバーは、ＩＣチップが埋設される直方体形状の本体部６７と、この本体部６７に連接されるＬ字形状の係止片６８とからなり、側面から見てコの字形となるように形成されている。また、係止片６８の内面に凸部６９が設けられ、本体部６７の上面からコード線７０が引き出されている。そして、センサ６４は、外方部材５１の端部に支持環体７１を介して装着されている。

支持環体７１は、複数段にプレス成形された環状鉄板からなり、外方部材５１の端部内周に圧入される第１円筒部７２と、この第１円筒部７２から径方向外方に立ち上がる第１環状板部７３と、第１環状板部７３から外端に連接される第２円筒部７４と、第２円筒部７４から径方向内方に立ち下がる第２環状板部７５と、第２環状板部７５から軸方向に延びる第３円筒部７６とを備えている。なお、第２環状板部７４の周方向の一箇所には、径方向に貫通するセンサポケット７７が開口され、また、このセンサポケット７７に対応して、第２環状板部７５には係合孔７８が設けられている。そして、支持環体７１のセンサポケット７７にセンサ６４の本体部６７を径方向から差し入れて、係止片６９を支持環体７１の係合孔７８に係入させて固定している。

シール５９は、断面Ｌ字状に形成された第１のシール板７９と、この第１のシール板７９に対向し、断面Ｌ字状に形成された第２のシール板８０とからなる。この第２のシール板８０は、内輪５６に外嵌される円筒部８０ａと、この円筒部８０ａから径方向外方に延びる立板部８０ｂとからなる。

一方、第１のシール板７９は、前記支持環体７１の第３円筒部７６に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された芯金８１と、この芯金８１に一体に加硫接着され、前記第２のシール板８０の立板部８０ｂに摺接するサイドリップ８２ａと、円筒部８０ａに摺接する一対のラジアルリップ８２ｂ、８２ｃとからなるシール部材８２とを有している。

このように、支持環体７１において、センサ６４よりも外側にシール５９が設けられているので、エンコーダ６３とセンサ６４との対向間隙に外部からの異物が侵入するのを防止することができると共に、センサ６４を支持環体７１に対して径方向に差し入れて取り付けるようにしているので、エンコーダ６３とセンサ６４との相対位置のずれを防止することができ、検出精度を長期間に亘って高精度に維持することができる。
特開２０００−２２５９３１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、外方部材５１の端部に、複数段にプレス成形された環状鉄板からなる支持環体７１を介してセンサ６４が装着され、このセンサ６４をエンコーダ６３に対向配置させているため、エンコーダ６３とセンサ６４との相対位置のずれを防止することができ、検出精度を高精度に維持することができる特徴を有しているが、以下に列挙する問題点も内在している。

１．センサ６４が支持環体７１の径方向に差し入れられているため、センサ６４およびハーネス７０が外方部材５１から径方向外方側に張り出してナックルＮと干渉する。この干渉を回避するためには、ナックルＮに凹所等の何らかの追加工が必要となり、コストアップの要因となる。
２．センサ６３の本体部６７は、支持環体７１に対して、この本体部６７に連接されるＬ字形状の樹脂製係止片６８で固定されているため、飛び石等による樹脂の欠けや脱落、あるいは腐食等が発生し、耐久性の面で信頼性が低い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、検出部に異物が侵入するのを防止し、耐久性と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、内周に複列の外側転走面が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、この内方部材と前記外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た磁気エンコーダと、前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、前記磁気エンコーダ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が埋設された保持部とからなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記磁気エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成され、この磁気エンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設されると共に、前記外方部材のインボード側の側端面が前記内輪のインボード側の側端面よりもアウトボード側に位置するように形成され、前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側の位置において、前記回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたハーネスに接続されており、前記保持部、前記シール、及び前記端子と前記ハーネスとを接続する導出部が前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側に配置されている構成を採用した。

このように、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タイプであって、内輪に外嵌された磁気エンコーダと、外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、磁気エンコーダ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が埋設された保持部とからなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、磁気エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成され、この磁気エンコーダのインボード側にセンサホルダを介してシールが配設されると共に、回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、外方部材の端部に沿って周方向に導出されたハーネスに接続されているので、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、回転速度センサ周りの取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上すると共に、保持部やハーネスが外方部材から径方向外方側に張り出して懸架装置と干渉するのを防止できる。

また、請求項２に記載の発明は、前記嵌合環が、外方部材の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される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部と前記内輪との間に形成される環状空間に前記シールが装着されているので、端子の導出部をシールの径方向外方の空間内に配置することができ、保持部のコンパクト化を図ることができる。

好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記嵌合環が、耐食性を有する非磁性体の鋼鈑からプレス成形によって形成されていれば、長期間に亘って耐久性を維持できると共に、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼすのを防止することができ、検出精度を高精度に維持することができる。

また、請求項４に記載の発明は、前記回転速度センサが複数の磁気検出素子で構成され、これらの磁気検出素子と前記端子、およびこれらの端子と前記ハーネスとを接続する導出部とが、前記保持部に合成樹脂によって一体にモールド成形されているので、車両の走行中に飛び石等による保持部の欠けや脱落、あるいは腐食等が発生するのを防止でき、耐久性の面で信頼性が高い。

また、請求項５に記載の発明のように、前記シールが、前記嵌合環の円筒部と前記内輪の外径にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第１および第２のシール板からなると共に、この第２のシール板が内輪に外嵌される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部が前記内輪の大端面から突出して配置されていれば、内輪の幅寸法を必要最小限に抑制することができ、車輪用軸受装置の軽量・コンパクト化を一層図ることができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が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、この内方部材と前記外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たエンコーダと、前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、前記磁気エンコーダ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が埋設された保持部とからなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記磁気エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成され、この磁気エンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設されると共に、前記外方部材のインボード側の側端面が前記内輪のインボード側の側端面よりもアウトボード側に位置するように形成され、前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側の位置において、前記回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたハーネスに接続されており、前記保持部、前記シール、及び前記端子と前記ハーネスとを接続する導出部が前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側に配置されているので、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダと回転速度センサの検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができ、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、回転速度センサ周りの取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上すると共に、保持部やハーネスが外方部材から径方向外方側に張り出して懸架装置と干渉するのを防止できる。

外周に懸架装置に取り付け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に対向する一方の内側転走面と、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、前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪とからなる内方部材と、この内方部材と前記外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たエンコーダと、前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、前記磁気エンコーダ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が埋設された保持部とからなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記磁気エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成され、この磁気エンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設されると共に、前記外方部材のインボード側の側端面が前記内輪のインボード側の側端面よりもアウトボード側に位置するように形成され、前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側の位置において、前記回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたハーネスに接続されており、前記保持部、前記シール、及び前記端子と前記ハーネスとを接続する導出部が前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側に配置されている。

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の側面図、図３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トボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（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であって、ハブ輪１と複列の転がり軸受２とをユニット化した、所謂第３世代と称される構成を備えている。
複列の転がり軸受２は、外方部材４と内方部材３と複列の転動体（ボール）５、５とからなる。外方部材４は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に懸架装置（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面４ａ、４ａが形成されている。この複列の外側転走面４ａ、４ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。

一方、ハブ輪１は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ７を一体に有し、この車輪取付フランジ７の円周等配位置にハブボルト８が植設されている。また、外周には前記複列の外側転走面４ａ、４ａに対向する一方（アウトボード側）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、内周にはセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。そして、内輪６は小径段部１ｂに圧入され、その外周に前記複列の外側転走面４ａ、４ａに対向する他方（インボード側）の内側転走面６ａが形成されている。ここで、内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入された内輪６を指している。

外方部材４の外側転走面４ａ、４ａと、これらに対向する複列の内側転走面１ａ、６ａ間には複列の転動体５、５がそれぞれ収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。また、外方部材４の端部にはシール１０、１１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。

ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール１０が摺接するシールランド部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。これにより、車輪取付フランジ７の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ７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の耐久性が一層向上する。

本実施形態では、外方部材４のインボード側の端部にセンサホルダ１２が装着されている。図３（ａ）に拡大して示すように、このセンサホルダ１２は、嵌合環１３と、この嵌合環１３に結合された保持部１４とからなる。嵌合環１３は、外方部材４の外周に圧入される円筒状の嵌合部１３ａと、この嵌合部１３ａから径方向内方に延びる鍔部１３ｂと、この鍔部１３ｂから軸方向に延びる円筒部１３ｃとからなり、全体が円環状に形成されている。この嵌合環１３は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、この嵌合環１３は、後述する回転速度センサ１６の感知性能に悪影響を及ぼさないように、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）で形成されるのが好ましい。これにより、長期間に亘って耐久性が維持できると共に、検出精度を高精度に維持することができる。

また、円筒部１３ｃの周方向複数箇所には穿孔１５が形成され、保持部１４が一体モールド成形されている。そして、シール１１が嵌合環１３の円筒部１３ｃに内嵌されると共に、嵌合環１３の鍔部１３ｂを外方部材４の端面に密着させた状態で、センサホルダ１２が外方部材４の端部に圧入固定されている。なお、ここでは、保持部１４が嵌合環１３に一体モールド成形されたものを例示したが、これに限らず、図示はしないが、穿孔からその一部が径方向内方に突出するように保持部を嵌合環に装着するようにしても良い。

保持部１４は、ＰＡ（ポリアミド）６６等の合成樹脂で断面が略Ｌ字状に形成されている。この保持部１４には、その内部に後述する磁気エンコーダ２３に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ１６が包埋されている。回転速度センサ１６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、図３（ｂ）に模式的に示すように、回転速度センサ１６からの出力信号を取り出す端子１７が径方向外方に立ち上げられ、外方部材４の端部に沿って周方向に導出されたハーネス１８に導出部１８ａを介して接続されている。回転速度センサ１６と端子１７、およびハーネス１８に接続される導出部１８ａとが前記保持部１４に合成樹脂によって一体にモールド成形されている。これにより、車両の走行中に飛び石等による保持部の欠けや脱落、あるいは腐食等が発生するのを防止でき、耐久性と信頼性を向上させる。また、保持部１４やハーネス１８が外方部材４から径方向外方側に張り出して懸架装置（図示せず）と干渉するのを防止できると共に、導出部１８ａをシール１１の径方向外方の空間内に配置することができ、保持部１４のコンパクト化を図ることができる（図３（ａ）参照）。

インボード側のシール１１は、断面略Ｌ字状に形成された環状の第１および第２のシール板１９、２０からなり、センサホルダ１２における嵌合環１３の円筒部１３ｃと内輪６の外径にそれぞれ嵌合され、互いに対向して配置されている。第１のシール板１９は、センサホルダ１２に内嵌される円筒部１９ａと、この円筒部１９ａの一端から径方向内方に延びる立板部１９ｂとからなる。第１のシール板１９には、サイドリップ２１ａとグリースリップ２１ｂおよび中間リップ２１ｃとを一体に有し、ゴム等の弾性部材からなるシール部材２１が一体に加硫接着されている。

一方、第２のシール板２０は、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）をプレス加工にて形成され、内輪６に外嵌される円筒部２０ａと、この円筒部２０ａから径方向外方に延びる立板部２０ｂとを有している。

前記サイドリップ２１ａは第２のシール板２０の立板部２０ｂに摺接し、グリースリップ２１ｂおよび中間リップ２１ｃは第２のシール板２０の円筒部２０ａに摺接している。また、第２のシール板２０における立板部２０ｂの先端は、前記第１のシール板１９の円筒部１９ａに僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、インボード側のシール１１の密封性を一層向上させることができる。

ここで、第２のシール板２０の円筒部２０ａは、所定の引抜耐力を確保できる程度の嵌合幅をもって内輪６の外径に嵌合され、円筒部２０ａの一部および立板部２０ｂが内輪６の大端面から突出して配置されている。これにより、内輪６の幅寸法を必要最小限に抑制することができ、車輪用軸受装置の軽量・コンパクト化を一層図ることができる。

図３（ａ）に示すように、センサホルダ１２の保持部１４を挟んでシール１１の反対側、すなわち、アウトボード側には磁気エンコーダ２３が配設されている。この磁気エンコーダ２３は、断面略Ｌ字状に形成されたベース２４に接合されている。このベース２４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）をプレス加工によって形成され、内輪６に外嵌される円筒部２４ａと、この円筒部２４ａから径方向外方に延びる立板部２４ｂからなる。そして、この立板部２４ｂのインボード側の側面には、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本体２３が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ２３は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。

このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ１２に回転速度センサ１６が配設され、この回転速度センサ１６のインボード側にシール１１が配設されているので、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ２３と回転速度センサ１６の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、コンパクト化ができると共に、回転速度センサ１６周りの取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。

なお、本実施形態では、回転速度検出装置として、磁気エンコーダ２３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１６とで構成された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、磁気エンコーダと、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４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５は図４の要部拡大図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した実施形態と検出部の構成が異なるだけで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

本実施形態では、外方部材４のインボード側の端部に円環状のセンサホルダ２５が装着されている。図５に拡大して示すように、このセンサホルダ２５は、嵌合環１３と、この嵌合環１３に結合された保持部２６とからなる。嵌合環１３の円筒部１３ｃの周方向複数箇所には穿孔１５が形成され、円環状の保持部２６が一体モールド成形されている。そして、シール２７が、嵌合環１３の円筒部１３ｃと内輪６とで形成される環状空間に装着されると共に、嵌合環１３の鍔部１３ｂを外方部材４の端面に密着させた状態で、センサホルダ２５が外方部材４の端部に圧入固定されている。

保持部２６は、ＰＡ（ポリアミド）６６等の合成樹脂で断面が略Ｌ字状に形成されている。この保持部２６には、その内部に後述する磁気エンコーダ３０に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ２７が包埋されている。回転速度センサ２７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、回転速度センサ２７からの出力信号を取り出す端子１７が径方向外方に立ち上げられ、外方部材４の端部に沿って周方向に導出されたハーネス（図示せず）に、導出部１８ａを介して接続されている。これにより、前述した実施形態と同様、保持部２７やハーネスが外方部材４から径方向外方側に張り出して懸架装置（図示せず）と干渉するのを防止できると共に、回転速度センサ２７周りの取り巻きを簡素化でき、保持部２６のコンパクト化を図ることができる。

インボード側のシール２８は、センサホルダ２５と内輪６にそれぞれ装着され、断面略Ｌ字状に形成された環状の第１および第２のシール板１９、２９からなり、互いに対向して配置されている。第２のシール板２９は、内輪６に外嵌される円筒部２９ａと、この円筒部２９ａから軸方向に延びる円筒状の大径段部２９ｂと、この大径段部２９ｂから径方向外方に延びる立板部２９ｃとを有している。なお、第２のシール板２９は、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）をプレス加工にて形成されている。

第１のシール板１９におけるサイドリップ２１ａは第２のシール板２９の立板部２９ｃに摺接し、また、グリースリップ２１ｂおよび中間リップ２１ｃは第２のシール板２９の大径段部２９ｂに摺接している。また、第２のシール板２９における円筒部２９ａの外周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３０が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ３０は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。

なお、第２のシール板２９における大径段部２９ｂと内輪６の外径との環状空間にはＯリング等の弾性部材３１が装着され、嵌合部から軸受内部へ雨水やダスト等が侵入するのを防止している。また、ここでは、第２のシール板２９の磁気エンコーダ３０が一体に接合されたものを例示したが、これに限らず、第２のシール板２９と磁気エンコーダ３０とを別体に構成しても良い。

このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ２５に回転速度センサ２７が配設され、この回転速度センサ２７のインボード側にシール２８が配設されているので、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ３０と回転速度センサ２７の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、回転速度センサ２７周りの取り巻きが簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。

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、回転速度検出装置が内蔵された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。

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の側面図である。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。同上、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。同上、要部拡大図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
７・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
８・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
９・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・アウトボード側のシール
１１、２８・・・・・・・・・・・・インボード側のシール
１２、２５・・・・・・・・・・・・センサホルダ
１３・・・・・・・・・・・・・・・嵌合環
１３ａ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１３ｂ・・・・・・・・・・・・・・鍔部
１３ｃ、２０ａ、２４ａ、２９ａ・・円筒部
１４、２６・・・・・・・・・・・・保持部
１５・・・・・・・・・・・・・・・穿孔
１６、２７・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
１７・・・・・・・・・・・・・・・端子
１８・・・・・・・・・・・・・・・ハーネス
１８ａ・・・・・・・・・・・・・・導出部
１９・・・・・・・・・・・・・・・第１のシール板
１９ｂ、２０ｂ、２４ｂ、２９ｃ・・立板部
２０、２９・・・・・・・・・・・・第２のシール板
２１・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２１ａ・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
２１ｂ・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
２１ｃ・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
２２・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
２３、３０・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２４・・・・・・・・・・・・・・・ベース
２９ｂ・・・・・・・・・・・・・・大径段部
３１・・・・・・・・・・・・・・・弾性部材
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
５７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５８、５９・・・・・・・・・・・・シール
６０・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６１・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
６２・・・・・・・・・・・・・・・回転速度検出装置
６３・・・・・・・・・・・・・・・エンコーダ
６４・・・・・・・・・・・・・・・センサ
６５・・・・・・・・・・・・・・・プラスチックマグネット
６６・・・・・・・・・・・・・・・ベース
６７・・・・・・・・・・・・・・・本体部
６８・・・・・・・・・・・・・・・係止片
６９・・・・・・・・・・・・・・・凸部
７０・・・・・・・・・・・・・・・コード線
７１・・・・・・・・・・・・・・・支持環体
７２・・・・・・・・・・・・・・・第１円筒部
７３・・・・・・・・・・・・・・・第１環状板部
７４・・・・・・・・・・・・・・・第２円筒部
７５・・・・・・・・・・・・・・・第２環状板部
７６・・・・・・・・・・・・・・・第３円筒部
７７・・・・・・・・・・・・・・・センサポケット
７８・・・・・・・・・・・・・・・係合孔
７９・・・・・・・・・・・・・・・第１のシール板
８０・・・・・・・・・・・・・・・第２のシール板
８０ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
８０ｂ・・・・・・・・・・・・・・立板部
８１・・・・・・・・・・・・・・・芯金
８２・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
８２ａ・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
８２ｂ、８２ｃ・・・・・・・・・・ラジアルリップ
Ｎ・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル

Claims

内周に複列の外側転走面が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、
この内方部材と前記外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た磁気エンコーダと、
前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、前記磁気エンコーダ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が埋設された保持部とからなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
前記磁気エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成され、この磁気エンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシールが配設されると共に、
前記外方部材のインボード側の側端面が前記内輪のインボード側の側端面よりもアウトボード側に位置するように形成され、
前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側の位置において、前記回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたハーネスに接続されており、
前記保持部、前記シール、及び前記端子と前記ハーネスとを接続する導出部が前記外方部材の外周面の径方向内方に、かつ、内輪の外径側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。
前記嵌合環が、外方部材の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される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、この円筒部と前記内輪との間に形成される環状空間に前記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。
前記嵌合環が、耐食性を有する非磁性体の鋼鈑からプレス成形によって形成されている請求項２に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
前記回転速度センサが複数の磁気検出素子で構成され、これらの磁気検出素子と前記端子、およびこれらの端子と前記ハーネスとを接続する導出部とが、前記保持部に合成樹脂によって一体にモールド成形されている請求項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。
前記シールが、前記嵌合環の円筒部と前記内輪の外径にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第１および第２のシール板からなると共に、この第２のシール板が内輪に外嵌される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部が前記内輪の大端面から突出して配置されている請求項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。