JP2009002385A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサホルダと芯金との剥離を防止すると共に、検出精度と信頼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】芯金２４が、外方部材３の端部に圧入され、円孔２６が形成された外径円筒部２４ａと、この外径円筒部２４ａの軸受外方側から径方向内方に延びる立板部２４ｂと、この立板部２４ｂから軸受内方側に延びる内径円筒部２４ｃと、この内径円筒部２４ｃから径方向内方に延びる内径部２４ｄとを有し、センサホルダ２０が外径円筒部２４ａから立板部２４ｂおよび内径円筒部２４ｃに亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、内径部２４ｄにシール部材２５が接合され、この内径部２４ｄが回転速度センサ２９の検出部から軸受外方側に退避して配置されているので、検出部と磁気エンコーダ２８のエアギャップを小さく設定することができ、高い磁束密度が得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサを内蔵し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）を制御するために車輪の回転速度を検出する装置が軸受に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４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５０は、外方部材５１と、この外方部材５１に複列のボール５２を介して内挿された内方部材５３と、外方部材５１の端部に装着された回転速度検出装置５４とを備えている。

外方部材５１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５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが一体に形成されている。

一方、内方部材５３は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に固定された内輪５６とからなる。ハブ輪５５は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５７を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの一方に対向する内側転走面５５ａと、この内側転走面５５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５ｂが形成されている。内輪５６は、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの他方に対向する内側転走面５６ａが形成され、ハブ輪５５の小径段部５５ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。

外方部材５１の複列の外側転走面５１ａ、５１ａと、これらに対向するハブ輪５５の内側転走面５５ａおよび内輪５６の内側転走面５６ａ間には複列のボール５２、５２が収容され、保持器５８、５８によって転動自在に保持されている。また、外方部材５１と内方部材５３との間に形成される環状空間の開口部にはシール５９、６０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。

回転速度検出装置５４は、図５に示すように、磁気センサ６１が包埋されたセンサホルダ６２と、シール６０とからなる。センサホルダ６２は、合成樹脂から射出成形により、シール６０を構成する芯金６５に一体にインサート成形されている。

シール６０は、第１のシールリング６３と第２のシールリング６４とが組み合わされて構成されている。第１のシールリング６３は、一つの剛性リングによって形成された芯金６５と、この芯金６５に被着されたシール部材６６とからなる。芯金６５は、外方部材５１の端部に内嵌された嵌合用円筒部６５ａと、同円筒部６５ａから径方向内方に延びる外側フランジ部６５ｂと、このフランジ部６５ｂから軸方向外方（左方）に延びる水分浸入防止用円筒部６５ｃと、および同円筒部６５ｃから径方向内方に延びる内側フランジ部６５ｄを有している。そして、この内側フランジ部６５ｄの内周縁部にシール部材６６が接着されている。

第２のシールリング６４は、内輪５６に装着され、断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガ６７と、このスリンガ６７に外嵌されたパルサリング６８とからなる。スリンガ６７は、内輪５６の小径部５６ｂに圧入された円筒部６７ａと、この円筒部６７ａから径方向外方に延びる外向きフランジ部６７ｂとを有し、円筒部６７ａの内径には、内輪５６の端面に摺接するアキシアルリップ６９ａを有する弾性シール６９が設けられている。

パルサリング６８は、環状の支持部材７０と、これに接着された着磁体７１とからなる。支持部材７０は、スリンガ６７の円筒部６７ａに圧入される小径円筒部７０ａと、この小径円筒部７０ａから径方向外方に延びる連結部７０ｂ、およびこの連結部７０ｂから軸方向内方に延び、内輪５６の大径部５６ｃより大径に形成された大径円筒部７０ｃからなる。そして、この大径円筒部７０ｃに着磁体７１が接着されている。この着磁体７１は、磁性粉を含有したゴムまたは樹脂を加硫接着して周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように径方向から着磁され、芯金６５の水分浸入防止用円筒部６５ｃに接触しない範囲で磁気センサ６１に対向配置されている。

シール部材６６は、スリンガ６７の外向きフランジ部６７ｂに摺接されるスリンガ側サイドリップ６６ａと、支持部材７０の小径円筒部７０ａに摺接される一対のラジアルリップ６６ｂ、６６ｃと、支持部材７０の連結部７０ｂに摺接されるパルサ側サイドリップ６６ｄとを有している。

センサホルダ６２は外方部材５１の端面と僅かな軸方向すきまを介して対向され、芯金６５の嵌合用円筒部６５ａの外径の一部を露出させるように、環状の凹所７２が形成されている。この凹所７２にＯリング７３が弾性装着されと共に、センサホルダ６２の外方側の端面にスリンガ６７の外径よりも小径の孔径を有する円板状カバー７４が装着されている。

回転速度検出装置５４は、第１のシールリング６３とパルサリング６８とが組み合わされた後、パルサリング６８の支持部材７０がスリンガ６７に圧入されることで、Ｏリング７３を含むすべての構成が予め組み立てられ、その全体が軸方向に押圧されることにより、芯金６５の嵌合用円筒部６５ａが外方部材５１の端部に内嵌されると共に、スリンガ６７の円筒部６７ａが内輪５６の小径部５６ｂに圧入される。このような構成により、芯金６５とセンサホルダ６２との分離が防止できると共に、芯金６５とセンサホルダ６２との境界からの水分の浸入を防止することができる。
特開２００６−１８３７０１号公報

従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置５０では、芯金６５にセンサホルダ６２がインサート成形されているため、センサホルダ６２と芯金６５との分離が防止できると共に、芯金６５とセンサホルダ６２との境界からの水分の浸入を防止することができる。然しながら、磁気センサ６１は芯金６５の水分浸入防止用円筒部６５ｃに接触しない範囲で対向配置されているものの、鋼板製の芯金６５を介して磁気センサ６１と着磁体７１とが対峙しているため、例え、芯金６５が検出精度に影響を及ぼさない非磁性体材料で構成されていたとしても、少なくとも芯金６５の肉厚分そのエアギャップが大きくなり、高い磁束密度による検出精度と信頼性の向上を図るには限界があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダと芯金との剥離を防止すると共に、検出精度と信頼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、この内方部材と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に装着され、合成樹脂から射出成形により形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと、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とを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、その露出した部分が前記外方部材の端部に圧入される芯金、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一体に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るスリンガ、およびこのスリンガに外嵌固定され、その外径部に前記磁気エンコーダが設けられたパルサリングとからなり、前記サイドリップが前記パルサリングとスリンガに摺接され、前記ラジアルリップが前記パルサリングに摺接されると共に、前記磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の径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、前記芯金が、前記外方部材の端部に圧入される外径円筒部と、この外径円筒部の軸受外方側から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸受内方側に延びる内径円筒部と、この内径円筒部から径方向内方に延びる内径部とを有し、前記センサホルダが前記外径円筒部から立板部および内径円筒部に亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、前記内径部に前記シール部材が接合され、この内径部が前記回転速度センサの検出部から軸受外方側に退避して配置されている。

このように、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、外方部材のインナー側の端部に装着され、合成樹脂から射出成形により形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと、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とを備え、シールのうちインナー側のシールが、センサホルダがインサート成形され、その露出した部分が外方部材の端部に圧入される芯金、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一体に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内輪の外径に圧入されるスリンガ、およびこのスリンガに外嵌固定され、その外径部に磁気エンコーダが設けられたパルサリングとからなり、サイドリップがパルサリングとスリンガに摺接され、ラジアルリップがパルサリングに摺接されると共に、磁気エンコーダが回転速度センサに所定の径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、芯金が、外方部材の端部に圧入される外径円筒部と、この外径円筒部の軸受外方側から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸受内方側に延びる内径円筒部と、この内径円筒部から径方向内方に延びる内径部とを有し、センサホルダが外径円筒部から立板部および内径円筒部に亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、内径部にシール部材が接合され、この内径部が回転速度センサの検出部から軸受外方側に退避して配置されているので、従来のように、鋼板製の芯金を介して回転速度センサと磁気エンコーダとが対峙するのではなく、磁気的には回転速度センサの検出部と磁気エンコーダが直接対峙するため、そのエアギャップを可及的に小さく設定することができる。したがって、高い磁束密度が得られ、検出精度と信頼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、前記磁気エンコーダが、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサが、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、リード線を介して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とからなり、前記芯金の外径円筒部に前記リード線を通すための孔が形成されていれば、芯金を避けてリード線を配線する必要がなく最短距離で磁気検出素子とＩＣとを繋ぐことができ、回転速度センサの信頼性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記芯金の外径円筒部に孔が複数形成されていれば、リード線を配線する作業が効率化される共に、ＩＣとハーネスとを結線後、これら孔内にセンサホルダの樹脂が入り込んで塞がれるため、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、樹脂製のセンサホルダと芯金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センサホルダが芯金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、前記センサホルダが非磁性体の合成樹脂で構成されていれば、一層回転速度センサの検出精度と信頼性の向上を図ることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記外方部材の端部内周に環状溝が形成されると共に、前記芯金の外径円筒部の端部に径方向外方に折曲された係止部が形成され、この係止部が前記環状溝に係合していれば、車両の運転中に振動や衝撃が負荷されても外方部材に対して芯金が移動するのを確実に防止することができ、検出部の位置ずれを防止して長期間に亘って安定した検出精度を維持することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記内輪の外径に小径部と大径部が形成され、前記小径部に前記スリンガの円筒部が圧入されると共に、前記パルサリングが、強磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、前記スリンガの円筒部に圧入される円筒状の内径部と、この内径部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部から軸受内方側に延び、前記内輪の大径部よりも僅かに大径に形成された円筒状の外径部を有する支持部材を備え、この支持部材の外径部に前記磁気エンコーダが一体に接合されていれば、密封性を向上させ、パルサリングが雨水やダスト等により汚れるのを防止することができると共に、強磁性体からなる支持部材の特性と相俟って出力信号が強くなり安定した検出精度を確保することができる。

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、この内方部材と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に装着され、合成樹脂から射出成形により形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと、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とを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、その露出した部分が前記外方部材の端部に圧入される芯金、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一体に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るスリンガ、およびこのスリンガに外嵌固定され、その外径部に前記磁気エンコーダが設けられたパルサリングとからなり、前記サイドリップが前記パルサリングとスリンガに摺接され、前記ラジアルリップが前記パルサリングに摺接されると共に、前記磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の径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、前記芯金が、前記外方部材の端部に圧入される外径円筒部と、この外径円筒部の軸受外方側から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸受内方側に延びる内径円筒部と、この内径円筒部から径方向内方に延びる内径部とを有し、前記センサホルダが前記外径円筒部から立板部および内径円筒部に亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、前記内径部に前記シール部材が接合され、この内径部が前記回転速度センサの検出部から軸受外方側に退避して配置されているので、従来のように、鋼板製の芯金を介して回転速度センサと磁気エンコーダとが対峙するのではなく、磁気的には回転速度センサの検出部と磁気エンコーダが直接対峙するため、そのエアギャップを可及的に小さく設定することができる。したがって、高い磁束密度が得られ、検出精度と信頼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。

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、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、この内方部材と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に装着され、合成樹脂から射出成形により形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなる磁気エンコーダとを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、その露出した部分が前記外方部材の端部に圧入される芯金、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一体に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るスリンガ、およびこのスリンガに外嵌固定され、その外径部に前記磁気エンコーダが設けられたパルサリングとからなり、前記サイドリップが前記パルサリングとスリンガに摺接され、前記ラジアルリップが前記パルサリングに摺接されると共に、前記磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の径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、前記芯金が、前記外方部材の端部に圧入され、孔が形成された外径円筒部と、この外径円筒部の軸受外方側から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸受内方側に延びる内径円筒部と、この内径円筒部から径方向内方に延びる内径部とを有し、前記センサホルダが前記外径円筒部から立板部および内径円筒部に亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、前記内径部に前記シール部材が接合され、この内径部が前記回転速度センサの検出部から軸受外方側に退避して配置されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３（ａ）は、図２のシール板単体を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、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世代構造と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手８をユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、外方部材３と内方部材４、および複列の転動体（ボール）５、５を備えている。

外方部材３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３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面３ａ、３ａが一体に形成されている。そして、これら複列の外側転走面３ａ、３ａ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。

一方、内方部材４は、ハブ輪１と、このハブ輪１に固定された内輪６とからなる。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７を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面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。なお、車輪取付フランジ７の円周等配位置には車輪を取り付けるハブボルト７ａが植設されている。

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、後述するアウター側のシール１０が摺接する車輪取付フランジ７の基部７ｂ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の範囲に硬化処理されている。なお、後述する加締部１ｄは未焼入れで鍛造後の表面硬さのままとされている。

内輪６は、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面６ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、この小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｄによってハブ輪１に対して軸方向に固定されている。なお、内輪６および転動体５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。

外方部材３の複列の外側転走面３ａ、３ａと、これらに対向するハブ輪１の内側転走面１ａおよび内輪６の内側転走面６ａ間には複列の転動体５、５が収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。そして、内輪６の小径側（正面側）の端面がハブ輪１の肩部に突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。また、外方部材３と内方部材４との間に形成される環状空間の開口部にはシール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。

等速自在継手８は、外側継手部材１２と継手内輪１３とケージ１４およびトルク伝達ボール１５とを備えている。外側継手部材１２は、カップ状のマウス部１６と、このマウス部１６の底部をなす肩部１７と、この肩部１７から軸方向に延びる軸部１８とを一体に有している。軸部１８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（またはスプライン）１８ａと、このセレーション１８ａの端部に雄ねじ１８ｂが形成されている。そして、加締部１ｄの端面と肩部１７が衝合するまで、ハブ輪１にセレーション１ｃ、１８ａを介して外側継手部材１２が内嵌されると共に、雄ねじ１８ｂに締結された固定ナット１９によってハブ輪１と外側継手部材１２がトルク伝達可能に、かつ着脱自在にユニット化されている。

回転速度検出装置を構成するセンサホルダ２０は外方部材３のインナー側の端部に装着されている。そして、インナー側のシール１１はこのセンサホルダ２０と内輪６との間に形成される環状空間の開口部に装着されている。シール１１は、図２に示すように、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板２１とスリンガ２２を備え、互いに対向して配置されている。パルサリング２３はスリンガ２２に外嵌固定されている。

シール板２１は、芯金２４と、この芯金２４に加硫接着等で一体に接合されたシール部材２５とからなる。芯金２４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、図３（ａ）に示すように、外方部材３の端部に圧入される外径円筒部２４ａと、この外径円筒部２４ａから立板部２４ｂを介して軸方向に延びる内径円筒部２４ｃと、この内径円筒部２４ｃから径方向内方に延びる内径部２４ｄとを有し、この内径部２４ｄにシール部材２５が接合されている。外径円筒部２４ａは、外方部材３の端部から突出して形成され、後述するセンサホルダ２０はこの外径円筒部２４ａから立板部２４ｂおよび内径円筒部２４ｃに亙る部位にインサート成形されて芯金２４に一体に結合されている。また、芯金の外径円筒部２４ａには後述するリード線を通すための円孔２６が周方向１箇所に形成されている。なお、円孔２６の孔形状は一例であり、円に限らず長方形や正方形でも良い。

図３（ｂ）に示すシール板３４は、前述した芯金２４の一部を変更した変形例である。この芯金３５は、前述した芯金２４と同様、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、外方部材３の端部に圧入される外径円筒部３５ａと、この外径円筒部３５ａから立板部２４ｂを介して軸方向に延びる内径円筒部２４ｃと、この内径円筒部２４ｃから径方向内方に延びる内径部２４ｄとを有している。

ここで、外径円筒部３５ａの端部に径方向外方に折曲された係止部３６が形成されると共に、外径円筒部３５ａの外周面に円孔２６が複数個形成されている。そして、外方部材３の端部内周に形成された環状溝３ｃに外径円筒部３５ａの係止部３６が係合される。すなわち、組立工程において、芯金３５の外径円筒部３５ａが弾性変形して芯金３５が外方部材３に圧入され、この芯金３５の係止部３６が外方部材３の環状溝３ｃの位置に来た時、外径円筒部３５ａが復元して係止部３６が環状溝３ｃに係合する。これにより、車両の運転中に振動や衝撃が負荷されても外方部材３に対して芯金３５が移動するのを確実に防止することができ、検出部の位置ずれを防止して長期間に亘って安定した検出精度を維持することができる。

また、外径円筒部３５ａの外周面に複数の円孔２６が形成されることにより、リード線を配線する作業が効率化される共に、これらの円孔２６の全てにセンサホルダ２０の樹脂が入り込んで塞がれるため、厳しい環境条件で使用されてもインサート成形されたセンサホルダ２０と芯金２４との剥離を確実に防止することができる。

シール部材２５は合成ゴム等の弾性部材からなり、芯金２４の内径部２４ｄに加硫接着等で一体に接合され、内径部２４ｄを挟んでその両側にサイドリップ２５ａ、２５ｂと、内径部２４ｄの内縁に一対のラジアルリップ２５ｃ、２５ｄとを有している。

スリンガ２２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の小径部６ｂの外径に圧入される円筒部２２ａと、この円筒部２２ａから径方向外方に延びる立板部２２ｂと、この立板部２２ｂの角部に加硫接着等で一体に接合された弾性リップ２２ｃとを有している。この弾性リップ２２ｃは内輪６の端面に弾性接触して、スリンガ２２と内輪６との嵌合部から雨水等の水分が軸受内部に浸入するのを防止している。

パルサリング２３は、スリンガ２２に圧入される支持部材２７と、この支持部材２７に加硫接着により一体に接合された磁気エンコーダ２８とからなる。支持部材２７は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０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）からなり、プレス加工によって形成され、スリンガ２２の円筒部２２ａに圧入される円筒状の内径部２７ａと、この内径部２７ａから径方向外方に延びる立板部２７ｂ、およびこの立板部２７ｂから軸受内方側に延び、内輪６の大径部６ｃよりも僅かに大径に形成された円筒状の外径部２７ｃを有している。磁気エンコーダ２８はこの外径部２７ｃに接合されている。この磁気エンコーダ２８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ゴム磁石からなり、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。これにより、強磁性体からなる支持部材２７の特性と相俟って出力信号が強くなり安定した検出精度を確保することができる。

シール部材２５のサイドリップ２５ａ、２５ｂは、スリンガ２２と支持部材２７の立板部２２ｂ、２７ｂに摺接されると共に、一対のラジアルリップ２５ｃ、２５ｄは支持部材２７の円筒部２７ａにそれぞれ摺接されている。こうしたシール１１を構成することにより、密封性を向上させ、パルサリング２３が雨水やダスト等により汚れるのを防止することができる。

センサホルダ２０はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の樹脂材で形成され、磁気エンコーダ２８に所定の径方向すきまを介して対峙する回転速度センサ２９が包埋されている。この回転速度センサ２９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２９ａと、リード線２９ｂを介してこの磁気検出素子２９ａの出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣ２９ｃとからなる。なお、図２の回転速度センサ２９の実施例は一例を示すものであり、磁気検出素子２９ａと波形成型回路２９ｃが一体化されたＩＣでも良い。

また、センサホルダ２０は外方部材３の端面と僅かな軸方向すきまを介して対向され、芯金２４の外径円筒部２４ａの一部を露出させるように、環状の凹所３０が形成されている。この凹所３０にＯリング３１が弾性装着され、芯金２４と外方部材３との嵌合部および芯金２４とセンサホルダ２０との接合部から雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。また、センサホルダ２０のインナー側の端面にはスリンガ２２の外径よりも小径の孔径を有する円板状カバー３２が装着され、外側継手部材１２とスリンガ２２との間でラビリンスシールを構成している。これにより、スリンガ２２に直接雨水やダスト等の異物が直接侵入するのを防止し、密封性を一層向上させることができる。なお、センサホルダ２０は前述した材質以外にＰＡ（ポリアミド）６６、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）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、本実施形態では、前述したように、芯金２４が、外方部材３の端部に圧入される外径円筒部２４ａと、この外径円筒部２４ａの軸受外方側から径方向内方に延びる立板部２４ｂと、この立板部２４ｂから軸受内方側に延びる内径円筒部２４ｃと、この内径円筒部２４ｃから径方向内方に延びる内径部２４ｄとを有し、センサホルダ２０が外径円筒部２４ａから立板部２４ｂおよび内径円筒部２４ｃに亙る部位にインサート成形されて一体に結合されていると共に、内径部２４ｄにシール部材２５が接合され、この内径部２４ｄが回転速度センサ２９の磁気検出素子（検出部）２９ａから軸受外方側に退避して配置されている。

こうした構成の芯金２４を採用することにより、従来のように、鋼板製の芯金を介して回転速度センサと磁気エンコーダとが対峙するのではなく、磁気的には回転速度センサ２９と磁気エンコーダ２８が直接対峙するため、その径方向すきま（エアギャップ）を可及的に小さく設定することができる。したがって、高い磁束密度が得られ、検出精度と信頼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。

さらに、本実施形態では、芯金２４（３５）の外径円筒部２４ａ（３５ａ）にリード線２９ｂを通すための円孔２６が形成されているので、芯金を避けてリード線を配線する必要がなく最短距離で磁気検出素子２９ａとＩＣ２９ｃとを繋ぐことができ、回転速度センサ２９の信頼性を向上させることができる。そして、ＩＣ２９ｃとハーネス（図示せず）とを結線後、この円孔２６内にセンサホルダ２０の樹脂が入り込んで塞がれるため、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、樹脂製のセンサホルダ２０と芯金２４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センサホルダ２０が芯金２４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。

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、シールを構成する芯金にインサート成形され、回転速度センサが包埋されたセンサホルダを備え、このセンサホルダから露出した芯金が外方部材の端部に圧入され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一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。 （ａ）は、本発明に係るシール板単体を示す断面図である。 （ｂ）は、（ａ）の変形例を示す断面図である。 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４の要部拡大図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１８ａ・・・・・・・・・・・セレーション
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
３ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
３ｃ・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
４・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径部
６ｃ・・・・・・・・・・・・・・・大径部
７・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・基部
８・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
９・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
１１・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１３・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１４・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１５・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１６・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１８・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２０・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
２１、３４・・・・・・・・・・・・シール板
２２・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
２２ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
２２ｂ、２４ｂ、２７ｂ・・・・・・立板部
２２ｃ・・・・・・・・・・・・・・弾性リップ
２３・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
２４、３５・・・・・・・・・・・・芯金
２４ａ、３５ａ・・・・・・・・・・外径円筒部
２４ｃ・・・・・・・・・・・・・・内径円筒部
２４ｄ、２７ａ・・・・・・・・・・内径部
２５・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２５ａ、２５ｂ・・・・・・・・・・サイドリップ
２５ｃ、２５ｄ・・・・・・・・・・ラジアルリップ
２６・・・・・・・・・・・・・・・円孔
２７・・・・・・・・・・・・・・・支持部材
２７ｃ・・・・・・・・・・・・・・外径部
２８・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２９・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２９ａ・・・・・・・・・・・・・・磁気検出素子
２９ｂ・・・・・・・・・・・・・・リード線
２９ｃ・・・・・・・・・・・・・・ＩＣ
３０・・・・・・・・・・・・・・・凹所
３１・・・・・・・・・・・・・・・Ｏリング
３２・・・・・・・・・・・・・・・円板状カバー
３３・・・・・・・・・・・・・・・係止部
３６・・・・・・・・・・・・・・・係止部
５０・・・・・・・・・・・・・・・回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５３・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・・・・・・・・回転速度検出装置
５５・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５６・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５６ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径部
５６ｃ・・・・・・・・・・・・・・大径部
５７・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５８・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５９・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
６０・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６１・・・・・・・・・・・・・・・磁気センサ
６２・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
６３・・・・・・・・・・・・・・・第１のシールリング
６４・・・・・・・・・・・・・・・第２のシールリング
６５・・・・・・・・・・・・・・・芯金
６５ａ・・・・・・・・・・・・・・嵌合用円筒部
６５ｂ・・・・・・・・・・・・・・外側フランジ部
６５ｃ・・・・・・・・・・・・・・水分浸入防止用円筒部
６５ｄ・・・・・・・・・・・・・・内側フランジ部
６６・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
６６ａ・・・・・・・・・・・・・・スリンガ側サイドリップ
６６ｂ、６６ｃ・・・・・・・・・・ラジアルリップ
６６ｄ・・・・・・・・・・・・・・パルサ側サイドリップ
６７・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
６７ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
６７ｂ・・・・・・・・・・・・・・外向きフランジ部
６８・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
６９・・・・・・・・・・・・・・・弾性シール
６９ａ・・・・・・・・・・・・・・アキシアルリップ
７０・・・・・・・・・・・・・・・支持部材
７０ａ・・・・・・・・・・・・・・小径円筒部
７０ｂ・・・・・・・・・・・・・・連結部
７０ｃ・・・・・・・・・・・・・・大径円筒部
７１・・・・・・・・・・・・・・・着磁体
７２・・・・・・・・・・・・・・・凹所
７３・・・・・・・・・・・・・・・Ｏリング
７４・・・・・・・・・・・・・・・円板状カバー

Claims (6)

1. 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、
   この内方部材と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に装着され、合成樹脂から射出成形により形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと、
   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とを備え、
   前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、その露出した部分が前記外方部材の端部に圧入される芯金、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一体に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るスリンガ、およびこのスリンガに外嵌固定され、その外径部に前記磁気エンコーダが設けられたパルサリングとからなり、前記サイドリップが前記パルサリングとスリンガに摺接され、前記ラジアルリップが前記パルサリングに摺接されると共に、
   前記磁気エンコーダが前記回転速度センサに所定の径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、
   前記芯金が、前記外方部材の端部に圧入される外径円筒部と、この外径円筒部の軸受外方側から径方向内方に延びる立板部と、この立板部から軸受内方側に延びる内径円筒部と、この内径円筒部から径方向内方に延びる内径部とを有し、前記センサホルダが前記外径円筒部から立板部および内径円筒部に亙る部位にインサート成形されて一体に結合されると共に、前記内径部に前記シール部材が接合され、この内径部が前記回転速度センサの検出部から軸受外方側に退避して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. 前記磁気エンコーダが、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されたゴム磁石からなると共に、前記回転速度センサが、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、リード線を介して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とからなり、前記芯金の外径円筒部に前記リード線を通すための孔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。
3. 前記芯金の外径円筒部に孔が複数形成されている請求項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. 前記センサホルダが非磁性体の合成樹脂で構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. 前記外方部材の端部内周に環状溝が形成されると共に、前記芯金の外径円筒部の端部に径方向外方に折曲された係止部が形成され、この係止部が前記環状溝に係合している請求項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. 前記内輪の外径に小径部と大径部が形成され、前記小径部に前記スリンガの円筒部が圧入されると共に、前記パルサリングが、強磁性体の鋼鈑からプレス加工によって形成され、前記スリンガの円筒部に圧入される円筒状の内径部と、この内径部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部から軸受内方側に延び、前記内輪の大径部よりも僅かに大径に形成された円筒状の外径部を有する支持部材を備え、この支持部材の外径部に前記磁気エンコーダが一体に接合されている請求項１乃至５いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。

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