JP3834977B2

JP3834977B2 - Rolling bearing unit with rotational speed detector

Info

Publication number: JP3834977B2
Application number: JP34931297A
Authority: JP
Inventors: 裕也宮崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JPH11183492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御する為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。
【０００３】
図６〜７は、この様な目的で使用される回転速度検出装置の従来構造の１例として、特開平８−２９６６３４号公報に記載されたものを示している。この回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止輪である外輪１の内側に、使用時に回転する回転輪であるハブ２を回転自在に支持し、このハブ２の一部に固定したエンコーダ３の回転速度を、上記外輪１に支持したセンサ４により検出自在としている。即ち、静止側周面である、上記外輪１の内周面には、それぞれが静止側軌道である、複列の外輪軌道５、５を設けている。又、上記ハブ２は、ハブ本体６の外周面に、１対の内輪７、７を外嵌固定して成る。それぞれが回転側周面である、これら両内輪７、７の外周面には、それぞれが回転側軌道である、内輪軌道８、８を設けている。そして、これら各内輪軌道８、８と上記各外輪軌道５、５との間にそれぞれ複数個ずつの転動体９、９を、それぞれ保持器１０、１０により保持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に上記ハブ２を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記ハブ本体６の外端部（自動車への組み付け状態で幅方向外側となる端部を言い、図６の左端部）で上記外輪１の外端部から軸方向に突出した部分には、車輪を取り付ける為のフランジ１１を設けている。又、上記外輪１の内端部（自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる端部を言い、図６の右端部）には、この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部１２を設けている。更に、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２の中間部外周面との間の隙間は、シールリング１３により塞いでいる。
【０００５】
上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込むべく、上記ハブ本体６の内端寄り部分で上記両内輪７、７よりも内方に突出した部分には、上記エンコーダ３を外嵌固定している。このエンコーダ３は、鋼等の磁性金属板により全体を円輪状に形成したもので、内側面（図６の右側面）外周寄り部分に被検知部１４を設けている。この様なエンコーダ３は、上記ハブ本体６の内端寄り部分に外嵌した状態で、このハブ本体６の内端部に螺合させたナット１５と内側の内輪７の内端面との間で挟持して、上記ハブ２に対し固定している。上記被検知部１４には円周方向に亙る凹凸を形成して、この被検知部１４の形状を歯車状とし、この被検知部１４の磁気特性を、円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させている。
【０００６】
更に、前記外輪１の内端開口部には、有底円筒状のカバー１６を嵌合固定して、この外輪１の内端開口部を塞いでいる。金属板を塑性加工して成る、このカバー１６は、上記外輪１の内端開口部に内嵌固定自在な嵌合筒部１７と、この内端開口部を塞ぐ塞ぎ板部１８とを有する。そして、この塞ぎ板部１８の外周寄り部分にセンサ４を支持し、このセンサ４の検知部１９の先端面（図６の左端面）を上記エンコーダ３の被検知部１４の内側面に、例えば０．５mm程度の、アキシアル方向に亙る微小隙間を介して対向させている。
【０００７】
上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、ハブ２の外端部に設けたフランジ１１に固定した車輪を、外輪１を支持した懸架装置に対し、回転自在に支持できる。又、車輪の回転に伴ってハブ２の内端部に外嵌固定したエンコーダ３が回転すると、上記センサ４の検知部１９の端面近傍を、上記被検知部１４に形成した凸部と凹部とが交互に通過する。この結果、上記センサ４内を流れる磁束の密度が変化し、このセンサ４の出力が変化する。このセンサ４の出力が変化する周波数は、車輪の回転速度に比例する。従って、センサ４の出力を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００８】
上述の様に構成され作用する回転速度検出装置付転がり軸受ユニットによる車輪の回転速度検出の信頼性を確保する為には、上記センサ４の検知部１９の先端面と上記エンコーダ３の被検知部１４の内側面との間の微小隙間の寸法を安定させる必要がある。一方、転がり軸受ユニットの構成各部材は、自動車の走行に伴って弾性変形する。特に、自動車が急旋回する際には、車輪からフランジ１１を介してハブ２に加わる（旋回加速度による）モーメント荷重に基づき、上記構成各部材の弾性変形量が大きくなる。そして、この弾性変形量の増大に基づき、上記微小隙間の寸法が変化する。この様な寸法の変化は、変化自体が上記センサ４の出力を変化させる原因となる為、上記回転速度検出の信頼性を損なう原因となる可能性がある。この為、前記特開平８−２９６６３４号公報に記載された発明の場合には、上記センサ４をハブ２の中心軸を通過する水平面上に配置する事により、上記構成各部材の弾性変形に拘らず、上記微小隙間の寸法変化を抑え、回転速度検出の信頼性を確保するとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−２９６６３４号公報に記載された発明の場合には、自動車が急旋回する際にハブ２に加わるモーメント荷重に基づく構成各部材の弾性変形のうちの一部しか考慮していない。この為、実際にセンサ４の検知部１９の先端面と上記エンコーダ３の被検知部１４の内側面との間の微小隙間の寸法を安定させる事はできない。即ち、上記モーメント荷重に基づいて転がり軸受ユニットには、外輪１の中心軸とハブ２の中心軸とが不一致になる変位が生じる他、これら外輪１とハブ２とがアキシアル方向にずれる変位も発生する。上記特開平８−２９６６３４号公報に記載された発明の場合には、このうちの外輪１の中心軸とハブ２の中心軸とが不一致になる変位のみしか考慮していない。この為、実際にセンサ４をハブ２の中心軸を通過する水平面上に配置しても、上記微小隙間の寸法を安定させる事はできず、回転速度検出の信頼性確保にはあまり寄与しない。
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、前述した従来の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止輪と、上記静止側周面と対向する回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、円周方向に亙る特性を交互に且つ等間隔に変化させた円輪状の被検知部を有し、上記回転輪にこの回転輪と同心に固定されたエンコーダと、検知部を有し、この検知部を上記エンコーダの被検知部の一部とアキシアル方向に対向させた状態で使用時にも回転しない部材に支持され、上記被検知部の特性の変化に対応して出力信号を変化させるセンサとを備える。
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記静止輪及び回転輪の円周方向に関する上記センサの検知部の位置を、これら静止輪及び回転輪の中心軸よりも上方位置としている。且つ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが外側となる状態での車両の旋回に伴って水平方向に＋１Ｇの加速度が発生した場合に於ける、上記静止輪の中心軸と上記回転輪の中心軸との傾斜角度をθ₁ とし、これら静止輪と回転輪とのアキシアル方向に亙る相対変位量をδ_a1とし、エンコーダの被検知部の半径をｒとした場合に、δ_a1≦ｒ・θ₁ であり、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが内側となる状態での車両の旋回に伴って水平方向に−１Ｇの加速度が発生した場合に於ける、上記静止輪の中心軸と上記回転輪の中心軸との傾斜角度をθ₂ とし、これら静止輪と回転輪とのアキシアル方向に亙る相対変位量をδ_a2とし、上記エンコーダの被検知部の半径をｒとした場合に、δ_a2≦ｒ・θ₂ であり、ψ ₁ 、ψ ₂ を上記静止輪の中心軸と直交する水平軸に対するこの静止輪の円周方向に関する角度とし、ψ₁ ＝sin^-1(δ_a1／ｒ・θ₁)とすると共に、ψ₂ ＝sin^-1(δ_a2／ｒ・θ₂)とした場合に、上記静止輪に関する上記センサの検知部の位置を、ψ₁ とψ₂ とのほぼ中間位置としている。
【００１１】
【作用】
上述の様に構成する本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する際の作用は、前述した従来構造の場合と同様である。
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、自動車が急旋回する際に加わるモーメント荷重に基づいて、静止輪の中心軸と回転輪の中心軸とが不一致になると共に、これら静止輪と回転輪とがアキシアル方向にずれた場合でも、エンコーダの被検知部とセンサの検知部との間に存在するアキシアル方向の隙間の寸法のずれを少なく抑える事ができる。この結果、上記モーメント荷重に基づく、転がり軸受ユニットの構成各部材の弾性変形に拘らず、上記センサの出力を安定させて、回転速度検出の信頼性向上を図れる。
尚、上記エンコーダの被検知部と上記センサの検知部とはアキシアル方向に対向している為、外部荷重に基づくラジアル方向の変形は考慮する必要はない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。回転輪であるハブ２ａは、ハブ本体６ａと内輪７ａとを結合固定して成る。このハブ本体６ａの外端部（図１の左端部）外周面には、車輪を取付固定する為のフランジ１１を、中間部外周面には、上記ハブ２ａの外周面に設ける複列の内輪軌道８ａ、８ｂのうちの外側の内輪軌道８ａを、内端部（図１の右端部）には小径の段部２０を、それぞれ形成している。上記内輪７ａは、この段部２０に外嵌し、更に上記ハブ本体６ａの内端部を直径方向外方にかしめ広げる事により、このハブ本体６ａの内端部に固定している。この様な内輪７ａの外周面には、上記ハブ２ａの外周面に設ける複列の内輪軌道８ａ、８ｂのうちの内側の内輪軌道８ｂを設けている。そして、これら両内輪軌道８ａ、８ｂと、静止輪である外輪１の内周面に設けた複列の外輪軌道５、５との間に、それぞれ複数個ずつの転動体９、９を設けて、上記外輪１の内側に上記ハブ２ａを回転自在に支持している。尚、図示の例では、転動体９、９として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車の転がり軸受ユニットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【００１３】
又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２ａの中間部外周面との間の隙間はシールリング１３により、上記外輪１の内端開口部と上記内輪７ａの内端部外周面との間の隙間は組み合わせシールリング２１により、それぞれ塞いでいる。そして、この組み合わせシールリング２１を構成し、上記内輪７ａの内端部に外嵌固定した芯金２２の内側面に、エンコーダ２３を添着している。永久磁石で全体を円輪状に形成した、このエンコーダ２３は、軸方向（図１の左右方向）に亙り着磁している。着磁方向は円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で変化させている。従って、被検知部である上記エンコーダ２３の内側面には、Ｓ極とＮ極とが交互に、且つ等間隔で配置されている。
【００１４】
又、外輪１は、内端部外周面に形成した外向フランジ状の取付部１２により、懸架装置を構成する、回転しない部分であるナックル２４に取付固定している。又、このナックル２４の一部に設けた取付孔２５にはセンサ４ａを保持したホルダ２６を挿入し、このセンサ４ａの検知部を上記エンコーダ２３の内側面に、０．５mm程度の、アキシャル方向に亙る微小隙間２７を介して対向させている。この状態で上記ホルダ２６は、ねじ２８により、上記ナックル２４に対し固定している。
【００１５】
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記センサ４ａの取付位置を、外輪１とハブ２ａと転動体９、９とから成る転がり軸受ユニット部分の剛性との関係で、次の様に規制する。先ず、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを装着した自動車がこの回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが外側となる状態で旋回した場合に、この旋回に基づいて水平方向に＋１Ｇの加速度が発生したと仮定した場合に於ける、上記外輪１とハブ２ａとのアキシアル方向に亙る相対変位量をδ_a1とする。又、自動車がこの回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが内側となる状態で旋回した場合に、この旋回に基づいて水平方向に−１Ｇの加速度が発生したと仮定した場合に於ける、上記外輪１とハブ２ａとのアキシアル方向に亙る相対変位量をδ_a2とする。又、上記＋１Ｇの加速度が発生したと仮定した場合に於ける、外輪１の中心軸と上記ハブ２ａの中心軸との傾斜角度（ラジアン）をθ₁ とする。これに対して、上記−１Ｇの加速度が発生したと仮定した場合に於ける、上記外輪１の中心軸と上記ハブ２ａの中心軸との傾斜角度（ラジアン）をθ₂ とする。更に、上記エンコーダ２３の被検知部の半径をｒとする。尚、この被検知部の半径ｒとは、上記ハブ２ａの中心軸から、上記エンコーダ２３の内側面のうちで、上記センサ４ａが対向する部分の幅方向（直径方向）中央位置までの距離とする。この様な条件の下で、上記転がり軸受ユニット部分の剛性により、δ_a1≦ｒ・θ₁ であり、且つ、δ_a2≦ｒ・θ₂ とする。そして、上記外輪１及びハブ２ａの円周方向に関する上記センサ４ａの設置位置である、上記取付孔２５の中心線を表す鎖線ロと、上記水平線を表す鎖線イの交差角度ψを、次の（１）（２）式で表されるψ₁ 、ψ₂ の中間位置とする。
ψ₁ ＝sin^-1(δ_a1／ｒ・θ₁ ） −−− （１）
ψ₂ ＝sin^-1(δ_a2／ｒ・θ₂ ） −−− （２）
尚、実際にセンサ４ａの設置位置を決定する場合に、上述の条件を厳密に満たす必要はない。この条件から±１５程度ずれた位置でも、前記微小隙間２７の寸法が、実用上問題になる程ずれる事は少ない。
【００１６】
上述の様に構成する本例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する際の作用は、従来から知られている回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様である。即ち、車輪と共に上記ハブ２ａが回転し、このハブ２ａに支持された前記エンコーダ２３が回転すると、上記センサ４ａの検知部の近傍を、Ｓ極とＮ極とが交互に通過する。この結果、このセンサ４ａ内での磁束の流れ方向が交互に変化し、このセンサ４ａの出力が変化する。この様にしてセンサ４ａの出力が変化する周波数は、車輪の回転速度に比例する。従って、このセンサ４ａの出力を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【００１７】
特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、自動車が急旋回する際に加わるモーメント荷重等に基づいて、上記外輪１の中心軸とハブ２ａの中心軸とが不一致になると共に、これら外輪１とハブ２ａとがアキシアル方向にずれた場合でも、上記エンコーダ２３の内側面と上記センサ４ａの検知部との間に存在する、アキシャル方向の微小隙間２７の寸法のずれを少なく抑える事ができる。この結果、上記モーメント荷重に基づく、転がり軸受ユニットの構成各部材、即ち上記外輪１及びハブ２ａと前記各転動体９、９との弾性変形に拘らず、上記センサ４ａの出力を安定させて、回転速度検出の信頼性向上を図れる。
【００１８】
次に、上述の条件を満たす事により、上記転がり軸受ユニットの構成各部材の弾性変形に拘らず、上記微小隙間２７の寸法のずれを少なく抑える事ができる理由に就いて、図３により説明する。δ_a1≦ｒ・θ₁ と同時にδ_a2≦ｒ・θ₂ である場合に、上記ハブ２ａに前記＋１Ｇの加速度の発生に基づくモーメント荷重が加わると、図３（Ａ）に示す様に、上記微小隙間２７の変位量は、この微小隙間２７の上端部でδ_a1−ｒ・θ₁ となり、下端部でδ_a1＋ｒ・θ₁ となる。但し、δ_a1≦ｒ・θ₁ である場合には、外輪１とハブ２ａとの中心軸同士がずれる事に伴う変位と、上記アキシアル方向に亙る変位δ_a1とが相殺し合って、上記微小隙間２７の変位が０となる点が、円周方向２個所位置に存在する。この微小隙間２７の中心（＝エンコーダ２３の被検知部の半径ｒの中心＝外輪１及びハブ２ａの中心軸）からこの点までの鉛直方向の距離をｒ₁ とし、この点と上記中心を結ぶ線と水平線との交差角度をψ₁ とした場合、ｒ₁ ＝δ_a1／θ₁ であり、ψ₁ ＝ sin^-1（ｒ₁ ／ｒ）＝ sin^-1（δ_a1／ｒ・θ₁ ）となる。この様な条件を満たす点に於いて、前記センサ４ａの検知部と上記エンコーダ２３の被検知部とを対向させれば、走行時に加わる前記＋１Ｇの加速度の発生に基づくモーメント荷重に拘らず、上記微小隙間２７の寸法が変化しない様にできる。
【００１９】
次に、上記ハブ２ａに前記−１Ｇの加速度の発生に基づくモーメント荷重が加わった場合には、図３（Ｂ）に示す様に、上記微小隙間２７の変位量は、この微小隙間２７の上端部でδ_a2−ｒ・θ₂ となり、下端部でδ_a2＋ｒ・θ₂ となる。そして、上記微小隙間２７の中心から鉛直方向の距離がｒ₂ である点で、外輪１とハブ２ａとの中心軸同士がずれる事に伴う変位と、上記アキシアル方向に亙る変位δ_a2とが相殺し合って、上記微小隙間２７の変位が０となる。この様に変位が０となる点と上記中心を結ぶ線と水平線との交差角度をψ₂ とした場合、ψ₂ ＝ sin^-1（ｒ₂ ／ｒ）＝ sin^-1（δ_a2／ｒ・θ₂ ）となる。この様な条件を満たす点に於いて、上記センサ４ａの検知部と上記エンコーダ２３の被検知部とを対向させれば、走行時に加わる前記−１Ｇの加速度の発生に基づくモーメント荷重に拘らず、上記微小隙間２７の寸法が変化しない様にできる。自動車の走行時に上記モーメント荷重（上記加速度）は、自動車の走行状態に応じて±両方向に加わるので、上記外輪１及びハブ２ａの円周方向に関する上記センサ４ａの設置位置を、ψ₁ とψ₂ との中間位置｛好ましくは、水平線に対する角度（ラジアン）が（ψ₁ ＋ψ₂ ）／２となる位置｝にすれば、何れの方向にモーメント荷重が作用した場合でも、上記センサ４ａによる車輪の回転速度検出の信頼性確保を図れる。尚、この様にセンサ４ａの設置位置を規制する際の条件として、加速度（横Ｇ）の大きさを１Ｇとしたのは、一般的な自動車（乗用車）で加わる加速度の最大値を採用した為である。即ち、考えられる使用状態で、上記微小隙間２７の変位が最も著しくなる条件下で上記微小隙間２７の変位を抑える事を考慮した為である。
【００２０】
次に、図４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、静止輪である外輪１の内端（図４の右端）開口部を、カバー１６ａにより塞いでいる。このカバー１６ａは、合成樹脂を射出成形して成る有底円筒状の本体２９と、この本体２９の開口部に結合した嵌合筒３０とから成る。この嵌合筒３０は、ステンレス鋼板等の耐食性を有する金属板を塑性変形させて成るもので、断面Ｌ字形で全体を円環状とし、嵌合筒部３１と、この嵌合筒部３１の基端縁（図４の右端縁）から直径方向内方に折れ曲がった内向鍔部３２とを備える。この様な嵌合筒３０は、この内向鍔部３２を上記本体２９の射出成形時にモールドする事により、この本体２９の開口部に結合している。この様に構成するカバー１６ａは、上記嵌合筒３０の嵌合筒部３１を上記外輪１の内端部に、締まり嵌めで外嵌固定する事により、この外輪１の内端開口部を塞いでいる。
【００２１】
又、上記カバー１６ａを構成する本体２９の底板部３３の一部で、回転輪であるハブ２ａを構成する内輪７ａの内端部に外嵌固定したエンコーダ２３ａの内側面と対向する部分には、上記底板部３３の内方に突出する円筒部３４を形成している。又、この円筒部３４の内側には、この円筒部３４の内端面と上記底板部３３の外側面とを連通させる挿入孔３５を、上記外輪１の軸方向（図４の左右方向）に亙り形成している。そして、この挿入孔３５内に、合成樹脂製のホルダ２６ａ中にセンサを包埋したセンサユニット３６の先端寄り部分を挿入している。この様にセンサユニット３６を上記挿入孔３５に挿入した状態で、このセンサユニット３６の先端面は、被検出部である、上記エンコーダ２３ａの内側面と、アキシャル方向に亙る微小隙間２７を介して対向する。尚、上述の様なセンサユニット３６を上記カバー１６ａに着脱する作業を容易且つ迅速に行なえる様にすべく、本例の場合、上記円筒部３４と上記ホルダ２６ａの基端部（図４の右端部）に形成した係止鍔部３７との間に、ステンレスのばね鋼等、弾性及び耐食性を有する線材を曲げ形成して成る結合ばね３８を設けている。そして、この結合ばね３８により、上記係止鍔部３７を、上記円筒部３４の開口端面に向け抑え付けている。但し、この部分は、本発明の要部ではない為、詳しい説明は省略する。上記カバー１６ａに対する上記センサユニット３６の取付位置を規制する点は、前述した第１例の場合と同様である。
【００２２】
次に、図５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。上述した第１〜２例が何れも、自動車の従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車及びＲＲ車の前輪）を懸架装置に支持する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに本発明を適用していたのに対し、本例は、自動車の駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に支持する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに本発明を適用している。この為に、本例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、回転輪であるハブ２ｂを円筒状に形成すると共に、このハブ２ｂの内周面に雌スプライン部３９を形成している。そして、この雌スプライン部３９に、外周面に雄スプライン部を形成した、図示しない駆動軸を挿入自在としている。
【００２３】
静止輪である外輪１の内端部内周面と上記ハブ２ｂを構成する内輪７ａの内端部外周面との間を塞ぐ組み合わせシールリング２１にエンコーダ２３を設ける点、上記外輪１を支持固定するナックル２４にセンサ４ａを取付固定する点、このセンサ４ａの取付位置を規制する点は、前述した第１例の場合と同様である。尚、本発明の特徴は、エンコーダの被検知部とセンサの検知部との間に存在する微小隙間の寸法が、自動車の急旋回等により変化するのを抑える点にある。転がり軸受ユニットの構造、エンコーダ及びセンサの構造は、図示の例に限らず、従来から知られている各種構造を採用できる。例えば、内輪側が静止輪であり、外輪側が回転輪である転がり軸受ユニットも、本発明の対象となり得る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、以上の様に構成され作用する為、センサの出力を安定させて、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図２のＡ−Ｏ−Ａ断面図。
【図２】要部を示す、図１のＢ−Ｂ断面に相当する図。
【図３】転がり軸受ユニットの剛性に対し、比較的大きなモーメント荷重を受けた場合に於ける微小隙間の変位を説明する為の図で、（Ａ）は＋方向の荷重を受けた場合の、（Ｂ）は−方向の荷重を受けた場合の、それぞれ模式図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図６】従来構造の１例を示す断面図。
【図７】一部を省略して示す、図６のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
１外輪
２、２ａ、２ｂハブ
３エンコーダ
４、４ａセンサ
５外輪軌道
６、６ａハブ本体
７、７ａ内輪
８、８ａ、８ｂ内輪軌道
９転動体
１０保持器
１１フランジ
１２取付部
１３シールリング
１４被検知部
１５ナット
１６、１６ａカバー
１７嵌合筒部
１８塞ぎ板部
１９検知部
２０段部
２１組み合わせシールリング
２２芯金
２３、２３ａエンコーダ
２４ナックル
２５取付孔
２６、２６ａホルダ
２７微小隙間
２８ねじ
２９本体
３０嵌合筒
３１嵌合筒部
３２内向鍔部
３３底板部
３４円筒部
３５挿入孔
３６センサユニット
３７係止鍔部
３８結合ばね
３９雌スプライン部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The rolling bearing unit with a rotational speed detecting device according to the present invention supports the wheel of an automobile so as to be rotatable with respect to the suspension device, and is used for detecting the rotational speed of the wheel.
[0002]
[Prior art]
A rolling bearing unit is used to rotatably support the wheels of the automobile with respect to the suspension system. Further, in order to control the anti-lock brake system (ABS) and the traction control system (TCS), it is necessary to detect the rotational speed of the wheel. For this reason, the rolling bearing unit with a rotational speed detection device incorporating a rotational speed detection device in the rolling bearing unit supports the wheel rotatably with respect to the suspension device, and detects the rotational speed of the wheel. However, in recent years it has become widely practiced.
[0003]
6 to 7 show an example of a conventional structure of a rotational speed detection device used for such a purpose, which is described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-296634. This rolling bearing unit with a rotational speed detection device rotatably supports a hub 2 that is a rotating ring that rotates during use inside an outer ring 1 that is a stationary ring that does not rotate during use. The rotation speed of the fixed encoder 3 can be detected by the sensor 4 supported on the outer ring 1. That is, on the inner peripheral surface of the outer ring 1 that is a stationary side circumferential surface, double-row outer ring raceways 5 and 5 that are stationary side tracks are provided. The hub 2 is formed by externally fixing a pair of inner rings 7 and 7 to the outer peripheral surface of the hub body 6. Inner ring raceways 8 and 8, each of which is a rotation side track, are provided on the outer peripheral surfaces of both inner rings 7 and 7, each of which is a rotation side peripheral surface. A plurality of rolling elements 9 and 9 are provided between the inner ring raceways 8 and 8 and the outer ring raceways 5 and 5, respectively, so as to be freely rollable while being held by the cages 10 and 10, respectively. The hub 2 is rotatably supported inside the outer ring 1.
[0004]
In addition, the outer end of the hub body 6 (the end that is the outer side in the width direction when assembled to the automobile, the left end in FIG. 6 ) protrudes from the outer end of the outer ring 1 in the axial direction. The flange 11 for attaching the wheel is provided. Further, an attachment portion 12 for attaching the outer ring 1 to a suspension device is provided at the inner end portion of the outer ring 1 (the end portion on the center side in the width direction in the assembled state in the automobile, which is the right end portion in FIG. 6 ) . Provided. Further, a gap between the outer end opening of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the intermediate part of the hub 2 is closed by a seal ring 13.
[0005]
In order to incorporate the rotational speed detection device into the rolling bearing unit as described above, the encoder 3 is fitted and fixed to a portion of the hub body 6 that protrudes inward from the inner rings 7 and 7 at the inner end portion. is doing. The encoder 3 is formed of a magnetic metal plate such as steel in the shape of a ring, and a detected portion 14 is provided near the outer periphery of the inner side surface (right side surface in FIG. 6 ). Such an encoder 3 is between the nut 15 screwed into the inner end portion of the hub body 6 and the inner end surface of the inner inner ring 7 in a state of being fitted to the inner end portion of the hub body 6. It is clamped and fixed to the hub 2. Irregularities extending in the circumferential direction are formed in the detected portion 14, the shape of the detected portion 14 is a gear shape, and the magnetic characteristics of the detected portion 14 are alternately and equally spaced in the circumferential direction. It is changed with.
[0006]
Further, a bottomed cylindrical cover 16 is fitted and fixed to the inner end opening of the outer ring 1 to close the inner end opening of the outer ring 1. The cover 16 formed by plastic processing of a metal plate has a fitting cylinder portion 17 that can be fitted and fixed to the inner end opening of the outer ring 1 and a closing plate portion 18 that closes the inner end opening. Then, the sensor 4 is supported on the outer peripheral portion of the closing plate 18, and the front end surface (the left end surface in FIG. 6 ) of the detection unit 19 of the sensor 4 is arranged on the inner surface of the detected unit 14 of the encoder 3 They are opposed to each other through a minute gap extending about 0.5 mm in the axial direction.
[0007]
In the case of the rolling bearing unit with the rotational speed detection device as described above, the wheel fixed to the flange 11 provided at the outer end portion of the hub 2 can be rotatably supported with respect to the suspension device supporting the outer ring 1. When the encoder 3 fitted and fixed to the inner end portion of the hub 2 is rotated with the rotation of the wheel, the vicinity of the end surface of the detecting portion 19 of the sensor 4 is formed with a convex portion and a concave portion formed on the detected portion 14. Pass alternately. As a result, the density of the magnetic flux flowing through the sensor 4 changes, and the output of the sensor 4 changes. The frequency at which the output of the sensor 4 changes is proportional to the rotational speed of the wheel. Therefore, if the output of the sensor 4 is sent to a controller (not shown), the ABS and TCS can be appropriately controlled.
[0008]
In order to ensure the reliability of detecting the rotational speed of the wheel by the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device configured and acting as described above, the front end surface of the detecting section 19 of the sensor 4 and the detected section of the encoder 3 are used. It is necessary to stabilize the dimension of the minute gap between the 14 inner surfaces. On the other hand, each component of the rolling bearing unit is elastically deformed as the automobile travels. In particular, when the automobile turns sharply, the amount of elastic deformation of each of the constituent members increases based on the moment load applied to the hub 2 from the wheel via the flange 11 (due to the turning acceleration). And the dimension of the said micro clearance changes based on the increase in this amount of elastic deformation. Such a change in dimensions causes the change itself to change the output of the sensor 4, which may impair the reliability of the rotational speed detection. For this reason, in the case of the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-296634, the sensor 4 is arranged on a horizontal plane passing through the central axis of the hub 2, so that the constituent members are elastically deformed. First, it is supposed that the dimensional change of the minute gap is suppressed and the reliability of rotation speed detection is ensured.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-296634, only a part of the elastic deformation of the constituent members based on the moment load applied to the hub 2 when the automobile turns sharply is taken into consideration. For this reason, the dimension of the minute gap between the front end surface of the detection unit 19 of the sensor 4 and the inner surface of the detected unit 14 of the encoder 3 cannot be stabilized. That is, in the rolling bearing unit based on the moment load, in addition to the displacement in which the center axis of the outer ring 1 and the center axis of the hub 2 do not coincide with each other, the outer ring 1 and the hub 2 are also displaced in the axial direction. To do. In the case of the invention described in JP-A-8-296634, only the displacement in which the center axis of the outer ring 1 and the center axis of the hub 2 do not coincide is considered. For this reason, even if the sensor 4 is actually arranged on a horizontal plane passing through the central axis of the hub 2, the dimension of the minute gap cannot be stabilized and does not contribute much to ensuring the reliability of rotation speed detection.
The rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention has been invented in view of such circumstances.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention, like the above-described conventional rolling bearing unit with a rotational speed detection device, has a stationary side track on the stationary side peripheral surface, and a stationary wheel that does not rotate during use, A rotating wheel having a rotation-side track on the rotation-side periphery facing the stationary-side periphery, and a plurality of wheels provided to rotate between the stationary-side track and the rotation-side track. Rolling element, a ring-shaped detected portion in which characteristics in the circumferential direction are alternately changed at equal intervals, an encoder fixed to the rotating wheel concentrically with the rotating wheel, and a detecting portion. The detection unit is supported by a member that does not rotate even during use in a state where the detection unit is opposed to a part of the detection unit of the encoder in the axial direction, and outputs an output signal corresponding to a change in characteristics of the detection unit. And a sensor to be changed.
In particular, in the rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention, the position of the detection portion of the sensor in the circumferential direction of the stationary wheel and the rotating wheel is higher than the center axis of the stationary wheel and the rotating wheel. The position. The central axis of the stationary wheel and the central axis of the rotating wheel when a + 1G acceleration is generated in the horizontal direction as the vehicle turns with the rolling bearing unit with a rotational speed detection device on the outside. the inclination angle and theta ₁ with the relative displacement over the axial direction of these stationary ring and the rotating ring and [delta] _a1, the radius of the detected portion of the encoder when the _{r, δ a1 ≦ r · θ} 1 In the case where an acceleration of -1G is generated in the horizontal direction as the vehicle turns with the rolling bearing unit with a rotational speed detection device on the inside, the central axis of the stationary wheel and the rotating wheel When the inclination angle with respect to the central axis is θ ₂ , the relative displacement amount in the axial direction between the stationary wheel and the rotating wheel is δ _a2, and the radius of the detected portion of the encoder is r, δ _a2 ≦ r・ Θ ₂ and ψ ₁ , Ψ ₂ Is an angle in the circumferential direction of the stationary ring with respect to the horizontal axis orthogonal to the central axis of the stationary ring, and ψ ₁ = sin ⁻¹ (δ _a1 / r · θ ₁ ) and ψ ₂ = sin ⁻¹ ( (δ _a2 / r · θ ₂ ), the position of the detection unit of the sensor with respect to the stationary wheel is set to a substantially intermediate position between ψ ₁ and ψ ₂ .
[0011]
[Action]
The rolling bearing unit with the rotational speed detection device of the present invention configured as described above supports the wheel rotatably with respect to the suspension device, and the operation when detecting the rotational speed of the wheel is the conventional structure described above. It is the same as the case of.
In particular, in the case of the rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention, the center axis of the stationary wheel and the center axis of the rotating wheel are not matched based on the moment load applied when the automobile turns sharply. Even when the stationary wheel and the rotating wheel are displaced in the axial direction, it is possible to suppress a deviation in the dimension of the gap in the axial direction existing between the detected portion of the encoder and the detecting portion of the sensor. As a result, the output of the sensor can be stabilized and the reliability of rotation speed detection can be improved regardless of the elastic deformation of the constituent members of the rolling bearing unit based on the moment load.
Since the detected portion of the encoder and the detecting portion of the sensor face each other in the axial direction, it is not necessary to consider the radial deformation based on an external load.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. The hub 2a, which is a rotating wheel, is formed by coupling and fixing a hub body 6a and an inner ring 7a. A flange 11 for mounting and fixing a wheel is provided on the outer peripheral surface of the hub body 6a (left end portion in FIG. 1), and a double row of inner rings provided on the outer peripheral surface of the hub 2a on the outer peripheral surface of the intermediate portion. An outer ring raceway 8a outside the tracks 8a and 8b is formed, and a small-diameter stepped portion 20 is formed at the inner end (right end in FIG. 1). The inner ring 7a is fixed to the inner end portion of the hub main body 6a by fitting the inner ring 7a on the stepped portion 20 and caulking the inner end portion of the hub main body 6a outward in the diameter direction. The inner ring raceway 8b on the inner side of the double row inner ring raceways 8a and 8b provided on the outer peripheral face of the hub 2a is provided on the outer peripheral face of the inner ring 7a. A plurality of rolling elements 9, 9 are provided between the inner ring raceways 8a, 8b and the double row outer ring raceways 5, 5 provided on the inner peripheral surface of the outer ring 1 which is a stationary ring. The hub 2a is rotatably supported inside the outer ring 1. In the illustrated example, balls are used as the rolling elements 9, 9, but in the case of a rolling bearing unit of a heavy automobile, tapered rollers may be used as these rolling elements.
[0013]
Further, a gap between the outer end opening of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub 2a is formed by a seal ring 13 between the inner end opening of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the inner end of the inner ring 7a. The gaps between them are respectively closed by the combination seal ring 21. The combined seal ring 21 is configured, and an encoder 23 is attached to an inner surface of a cored bar 22 fitted and fixed to the inner end portion of the inner ring 7a. The encoder 23, which is formed of a permanent magnet as a whole in an annular shape, is magnetized in the axial direction (left-right direction in FIG. 1). The magnetization direction is changed alternately at equal intervals over the circumferential direction. Therefore, the south pole and the north pole are alternately arranged at equal intervals on the inner side surface of the encoder 23 as the detected portion.
[0014]
Further, the outer ring 1 is fixedly attached to a knuckle 24 which is a non-rotating portion constituting the suspension device by an outward flange-shaped attachment portion 12 formed on the outer peripheral surface of the inner end portion. A holder 26 holding the sensor 4a is inserted into the mounting hole 25 provided in a part of the knuckle 24, and the detecting portion of the sensor 4a is arranged on the inner surface of the encoder 23 in the axial direction of about 0.5 mm. It is made to oppose through the minute gap 27 over. In this state, the holder 26 is fixed to the knuckle 24 with a screw 28.
[0015]
In particular, in the case of a rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention, the mounting position of the sensor 4a is determined in relation to the rigidity of the rolling bearing unit portion comprising the outer ring 1, the hub 2a, and the rolling elements 9, 9. , to regulate in the following manner. First , when an automobile equipped with a rolling bearing unit with a rotational speed detection device turns in a state where the rolling bearing unit with a rotational speed detection device is on the outside, an acceleration of + 1G is generated in the horizontal direction based on the turning. in the case of assuming the relative displacement over the axial direction of the outer ring 1 and the hub 2a and [delta] _a1. Further, when the automobile turns with the rolling bearing unit with a rotational speed detection device located inside, it is assumed that acceleration of -1G is generated in the horizontal direction based on the turning, and the outer ring 1 and a relative displacement over the axial direction of the hub 2a and [delta] _a2. In addition, the inclination angle (radian) between the central axis of the outer ring 1 and the central axis of the hub 2a in the case where it is assumed that the acceleration of + 1G is generated is θ ₁ . In contrast, in the case it is assumed that the acceleration of the -1G occurs, the inclination angle (radian) between the center axis of the central shaft and the hub 2a of the outer ring 1 and theta _2. Further, let r be the radius of the detected portion of the encoder 23. The radius r of the detected portion is the distance from the central axis of the hub 2a to the center position in the width direction (diameter direction) of the portion of the inner surface of the encoder 23 facing the sensor 4a. To do. Under these conditions, the rigidity of the rolling bearing unit portion, a δ _a1 ≦ r · θ _1, and, and δ _a2 ≦ r · θ _2. Then, an installation position of the sensor 4a in the circumferential direction of the outer ring 1 and the hub 2a, a dashed line b representing the center line of the mounting hole 25, the crossing angle ψ chain line b representing the horizon, follows ( 1) Set to an intermediate position between ψ ₁ and ψ ₂ represented by the equation (2).
ψ ₁ = sin ⁻¹ (δ _a1 / r · θ ₁ ) −−− (1)
ψ ₂ = sin ⁻¹ (δ _a2 / r · θ ₂ ) −−− (2)
Note that when the installation position of the sensor 4a is actually determined, it is not necessary to strictly satisfy the above-described conditions. Even at a position deviating by about ± 15 from this condition, the size of the minute gap 27 is unlikely to become a practical problem.
[0016]
The rolling bearing unit with the rotational speed detection device of the present example configured as described above supports the wheel rotatably with respect to the suspension device, and the operation when detecting the rotational speed of the wheel has been conventionally known. This is the same as the rolling bearing unit with a rotational speed detection device. That is, when the hub 2a rotates with the wheel and the encoder 23 supported by the hub 2a rotates, the S pole and the N pole pass alternately in the vicinity of the detection portion of the sensor 4a. As a result, the flow direction of the magnetic flux in the sensor 4a changes alternately, and the output of the sensor 4a changes. The frequency at which the output of the sensor 4a changes in this way is proportional to the rotational speed of the wheel. Therefore, if the output of the sensor 4a is sent to a controller (not shown), the ABS and TCS can be controlled appropriately.
[0017]
In particular, in the case of the rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention, the central axis of the outer ring 1 and the central axis of the hub 2a become inconsistent on the basis of the moment load applied when the automobile turns sharply. At the same time, even when the outer ring 1 and the hub 2a are displaced in the axial direction, the displacement of the small axial gap 27 in the axial direction existing between the inner surface of the encoder 23 and the detecting portion of the sensor 4a is reduced. It can be suppressed. As a result, the components of the rolling bearing unit based on the moment load, that is, regardless of the elastic deformation of the outer ring 1 and the hub 2a and the rolling elements 9, 9, the output of the sensor 4a is stabilized, The reliability of rotation speed detection can be improved.
[0018]
Next, the reason why the dimensional deviation of the minute gap 27 can be suppressed to a small extent regardless of the elastic deformation of the constituent members of the rolling bearing unit by satisfying the above-described conditions will be described with reference to FIG. . If it is δ _a1 ≦ r · θ ₁ at the same time δ _a2 ≦ r · θ _2, when the moment load based on the occurrence of acceleration of the + 1G to said hub 2a is Ru Kuwawa, as shown in FIG. 3 (A), The displacement of the minute gap 27 is δ _a1 −r · θ ₁ at the upper end of the minute gap 27 and δ _a1 + r · θ ₁ at the lower end. However, when δ _a1 ≦ r · θ ₁ , the displacement caused by the deviation of the central axes of the outer ring 1 and the hub 2a and the displacement δ _{a1 in the} axial direction cancel each other, and the minute There are two points at which the displacement of the gap 27 becomes zero in the circumferential direction. The vertical distance from the center of the minute gap 27 (= the center of the radius r of the detected portion of the encoder 23 = the central axis of the outer ring 1 and the hub 2a) to this point is r _1, and this point is connected to the center. When the angle of intersection between the line and the horizontal line is ψ ₁ , r ₁ = δ _a1 / θ ₁ and ψ ₁ = sin ⁻¹ (r ₁ / r) = sin ⁻¹ (δ _a1 / r · θ ₁ ) It becomes. If the detection part of the sensor 4a and the detection part of the encoder 23 are opposed to each other in such a condition, regardless of the moment load based on the generation of the + 1G acceleration applied during traveling, the above-mentioned The dimension of the minute gap 27 can be prevented from changing.
[0019]
Next, when a moment load based on the generation of the −1G acceleration is applied to the hub 2a, as shown in FIG. 3B , the displacement amount of the minute gap 27 is the upper end of the minute gap 27. Δ _a2 −r · θ ₂ at the portion and δ _a2 + r · θ ₂ at the lower end portion. Then, at the point where the distance in the vertical direction from the center of the minute gap 27 is r ₂ , the displacement caused by the deviation of the central axes of the outer ring 1 and the hub 2a and the displacement δ _{a2 in the} axial direction cancel each other. As a result, the displacement of the minute gap 27 becomes zero. If this displacement as has _two crossing angle [psi between the line and the horizontal line connecting the point and the center becomes _{^{0, ψ 2 = sin -1 (}} r 2 / r) = sin -1 (δ a2 / r · θ ₂ ). In terms of satisfying such conditions, if the detection unit of the sensor 4a and the detection unit of the encoder 23 are opposed to each other , regardless of the moment load based on the generation of the -1G acceleration applied during traveling, The dimension of the minute gap 27 can be prevented from changing. Since the moment load (acceleration) is applied in both directions according to the traveling state of the vehicle, the installation position of the sensor 4a in the circumferential direction of the outer ring 1 and the hub 2a is determined as ψ ₁ and ψ _2. The wheel rotation by the sensor 4a is possible regardless of the moment load acting in any direction, preferably at a position where the angle (radian) with respect to the horizontal line is (ψ ₁ + ψ ₂ ) / 2. The reliability of speed detection can be ensured. As a condition for restricting the installation position of the sensor 4a in this way, the reason that the magnitude of the acceleration (lateral G) is set to 1G is because the maximum value of acceleration applied in a general automobile (passenger car) is adopted. It is. That is, in consideration of the suppression of the displacement of the minute gap 27 under the condition that the displacement of the minute gap 27 becomes the most remarkable in the conceivable use state.
[0020]
Next, FIG. 4 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the inner end (right end in FIG. 4 ) opening of the outer ring 1 which is a stationary ring is closed by the cover 16a. The cover 16 a includes a bottomed cylindrical main body 29 formed by injection molding a synthetic resin, and a fitting cylinder 30 coupled to an opening of the main body 29. The fitting cylinder 30 is formed by plastically deforming a corrosion-resistant metal plate such as a stainless steel plate. The fitting cylinder 30 has an L-shaped cross section and has an annular shape as a whole. And an inward flange 32 bent inward in the diameter direction from the end edge (the right end edge in FIG. 4 ). Such a fitting cylinder 30 is coupled to the opening of the main body 29 by molding the inwardly extending flange 32 at the time of injection molding of the main body 29. The cover 16a configured in this manner closes the inner end opening of the outer ring 1 by fixing the fitting cylinder portion 31 of the fitting cylinder 30 to the inner end portion of the outer ring 1 with an interference fit. It is out.
[0021]
Further, a part of the bottom plate portion 33 of the main body 29 constituting the cover 16a is opposed to the inner side surface of the encoder 23a that is externally fitted and fixed to the inner end portion of the inner ring 7a constituting the rotating wheel hub 2a. A cylindrical portion 34 protruding inward of the bottom plate portion 33 is formed. Further, an insertion hole 35 for communicating the inner end surface of the cylindrical portion 34 and the outer surface of the bottom plate portion 33 is provided inside the cylindrical portion 34 in the axial direction of the outer ring 1 (left and right direction in FIG. 4 ) . Forming. A portion near the tip of the sensor unit 36 in which the sensor is embedded in the synthetic resin holder 26 a is inserted into the insertion hole 35. With the sensor unit 36 inserted in the insertion hole 35 in this way, the tip surface of the sensor unit 36 is connected to the inner surface of the encoder 23a, which is a detected portion, via a minute gap 27 extending in the axial direction. opposite. In the present example, the cylindrical portion 34 and the base end portion of the holder 26a (see FIG. 4) are provided so that the operation of attaching and detaching the sensor unit 36 to and from the cover 16a can be performed easily and quickly . A coupling spring 38 formed by bending a wire rod having elasticity and corrosion resistance, such as stainless spring steel, is provided between the locking collar portion 37 formed on the right end portion). The coupling spring 38 holds the locking collar portion 37 toward the opening end surface of the cylindrical portion 34. However, since this part is not the main part of this invention, detailed description is abbreviate | omitted. The point of restricting the mounting position of the sensor unit 36 with respect to the cover 16a is the same as in the case of the first example described above.
[0022]
Next, FIG. 5 shows a third example of the embodiment of the present invention. In any of the first and second examples described above, the present invention is applied to a rolling bearing unit with a rotational speed detecting device for supporting a driven wheel of an automobile (a rear wheel of an FF vehicle, a front wheel of an FR vehicle and an RR vehicle) on a suspension device. In contrast to the application, this example is equipped with a rotational speed detection device for supporting the driving wheels of the automobile (front wheels of FF vehicles, rear wheels of FR and RR vehicles, all wheels of 4WD vehicles) on a suspension system. The present invention is applied to a rolling bearing unit. For this reason, in the case of the rolling bearing unit with a rotational speed detection device of this example, the hub 2b as a rotating wheel is formed in a cylindrical shape, and a female spline portion 39 is formed on the inner peripheral surface of the hub 2b. Yes. A drive shaft (not shown) having a male spline portion formed on the outer peripheral surface can be inserted into the female spline portion 39.
[0023]
An encoder 23 is provided on a combination seal ring 21 that closes a space between the inner peripheral surface of the inner ring 7a constituting the hub 2b and the inner peripheral surface of the inner ring 7a constituting the hub 2b, and the outer ring 1 is supported and fixed. The point of attaching and fixing the sensor 4a to the knuckle 24 and the point of restricting the attachment position of the sensor 4a are the same as in the case of the first example described above. A feature of the present invention is that the size of the minute gap existing between the detected portion of the encoder and the detecting portion of the sensor is prevented from changing due to a sudden turn of the automobile. The structure of the rolling bearing unit and the structure of the encoder and sensor are not limited to the illustrated example, and various conventionally known structures can be employed. For example, a rolling bearing unit in which the inner ring side is a stationary ring and the outer ring side is a rotating ring can also be an object of the present invention.
[0024]
【The invention's effect】
Since the rolling bearing unit with a rotational speed detection device of the present invention is configured and operates as described above, the output of the rotational speed of the wheel can be improved by stabilizing the output of the sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line A-O-A in FIG. 2, showing a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view corresponding to the BB cross section of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the displacement of a minute gap when a relatively large moment load is applied to the rigidity of a rolling bearing unit. FIG. (B) is each a schematic diagram when the load of-direction is received.
FIG. 4 is a view similar to FIG. 1, showing a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 1, showing the third example.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6 with a part thereof omitted.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring 2, 2a, 2b Hub 3 Encoder 4, 4a Sensor 5 Outer ring track 6, 6a Hub body 7, 7a Inner ring 8, 8a, 8b Inner ring track 9 Rolling element 10 Cage 11 Flange 12 Mounting part 13 Seal ring 14 Detected Part 15 Nut 16, 16a Cover 17 Fitting cylinder part 18 Closing plate part 19 Detection part 20 Step part 21 Combination seal ring 22 Core metal 23, 23a Encoder 24 Knuckle 25 Mounting hole 26, 26a Holder 27 Micro gap 28 Screw 29 Main body 30 Fitting cylinder 31 Fitting cylinder part 32 Inward flange part 33 Bottom plate part 34 Cylindrical part 35 Insertion hole 36 Sensor unit 37 Locking collar part 38 Binding spring 39 Female spline part

Claims

A stationary wheel that has a stationary side track on the stationary side circumferential surface and does not rotate during use, a rotating wheel that has a rotational side track on the rotational side circumferential surface facing the stationary side circumferential surface and rotates during use, and A plurality of rolling elements provided between the stationary side track and the rotating side track so as to be freely rollable, and a ring-shaped detected portion in which characteristics in the circumferential direction are alternately changed at equal intervals. The rotating wheel has an encoder fixed concentrically with the rotating wheel, and a detection unit, and the detection unit rotates in use in a state of being opposed to a part of the detected portion of the encoder in the axial direction. In a rolling bearing unit with a rotational speed detection device, which is supported by a member that is not supported and includes a sensor that changes an output signal in response to a change in the characteristics of the detected portion, the circumferential direction of the stationary wheel and the rotating wheel the position of the detection portion of the sensor related, these stationary ring and A position above the central axis of the rotary wheel, and, in the case where rolling bearing unit is the acceleration in the horizontal direction + 1G with the turning of the vehicle in a state where the outer side is generated, the static The inclination angle between the center axis of the wheel and the center axis of the rotating wheel is θ ₁ , the relative displacement amount of the stationary wheel and the rotating wheel in the axial direction is δ _a1, and the radius of the detected part of the encoder is r In this case, δ _a1 ≦ r · θ ₁ , and in the case where acceleration of −1 G is generated in the horizontal direction as the vehicle turns with the rolling bearing unit with a rotational speed detection device inside, The inclination angle between the central axis of the stationary wheel and the central axis of the rotating wheel is θ ₂ , the relative displacement amount in the axial direction between the stationary wheel and the rotating wheel is δ _a2, and the radius of the detected portion of the encoder is Where r is δ _a2 ≦ r · θ ₂ , Ψ ₁ , Ψ ₂ Is an angle in the circumferential direction of the stationary ring with respect to the horizontal axis orthogonal to the central axis of the stationary ring, and ψ ₁ = sin ⁻¹ (δ _a1 / r · θ ₁ ) and ψ ₂ = sin ⁻¹ ( δ _a2 / r · θ ₂ ), a rolling bearing with a rotational speed detecting device, characterized in that the position of the detection portion of the sensor with respect to the stationary wheel is set to a substantially intermediate position between ψ ₁ and ψ ₂ unit.