JP2004205277A

JP2004205277A - Rolling bearing unit

Info

Publication number: JP2004205277A
Application number: JP2002372499A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 昌弘井上
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing unit that is fitted with a sealing device incorporating a rotation detector and excellent in dust resistance, can detect the speed and direction of rotation of an axle, and can make the rotation detector compact. <P>SOLUTION: In the rolling bearing unit, balls 4 and 5 are interposed between the track planes of inner and outer ring members 2 and 3 and the sealing device 8 is fitted between the shoulder sections of the ring members 2 and 3. The sealing device 8 is composed of an outer ring-side sealing ring 81 fixed to the outer ring member 2 and an inner ring-side sealing ring 82 fixed to the inner ring member 3. A pulser ring 16 is fixed to the internal surface of the annular core bar of the inner ring-side sealing ring 82 and a forward/backward detecting sensor 15 is integrated with the sealing device 8 in one body on the outside diameter side of the annular core bar of the outer ring-side sealing ring 81 in a state where the sensor 15 and device 8 are molded with a resin-made encapsulating material 17. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるパックシールと呼ばれるシール装置に、自動車のＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等に用いられる回転検出用のセンサやパルサリングを組み込み、当該回転検出器を組み込んだシール装置にて内外輪間の隙間をシールしてなる転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の車軸を車体に対して回転自在に支持する軸受装置において、ＡＢＳ等に用いられる回転検出器を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
軸受装置は、車軸に外嵌され回転輪となる内輪と、車体に固定され固定輪となる外輪との各軌道面間に転動体を介装し、内外輪間の隙間がシール装置にてシールされている。
【０００４】
回転検出器は、回転輪となる内輪に固定したパルサリングの磁界の変化をセンサにて検出し、当該検出信号はハーネスを介して車体の電子回路に送信される構成となっている。
【０００５】
従動輪側においては、センサを設置するスペースは十分にあるが、駆動輪側においては、軸受装置に隣接して等速ジョイントが位置しており、センサは軸受装置と等速ジョイントの間の小さなスペースを利用して設けられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−４８２３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
最近のＡＢＳ用のセンサは、坂道の逆行検知や自動縦列駐車機能等から、正逆検知センサが用いられている。しかし、正逆検知センサは大型であるため、駆動輪側のような小さなスペースに設置する際には、ナックルに固定して設けられている。
【０００８】
また、パルサリングは、ナックルに固定した正逆検知センサに対面するように、軸受装置の外面に露出して設けられている。
【０００９】
このように、パルサリングや正逆検知センサが軸受装置の外部に露出して設けられており、密封性に乏しく耐ダスト性に劣るという問題があった。
【００１０】
さらに、正逆検知センサは軸受装置とは別体であり、かつ、パルサリングは軸受装置の外面に設けられており、専用スペースが大きく、より小さなスペースに設置できるように、コンパクト化が望まれていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軌道面を有する回転輪となる内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材と対応する軌道面を有する固定輪となる外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材の各軌道面間に介装した転動体と、前記内輪部材および前記外輪部材の間の隙間をシールするシール装置と、前記内輪部材の回転状態を検出する回転検出器とを備えた転がり軸受装置において、前記シール装置は、前記外輪部材に固定した外輪側シールリングと、前記内輪部材に固定した内輪側シールリングとからなり、前記回転検出器は、前記外輪側シールリングの環状芯金の外径側において樹脂製外装体にてモールドされて一体化された磁気センサと、前記内輪側シールリングの環状芯金の内面に固定された磁性体リングとからなり、前記磁気センサにて前記磁性体リングを検出して前記内輪部材の回転速度と回転方向を検出するものである。
【００１２】
前記磁気センサのハーネスは、当該磁気センサに接続された第１ハーネスと、車体の電子回路に接続された第２ハーネスとに分割されており、前記第１ハーネスと前記第２ハーネスは、前記外輪部材を固定するナックルに設けたコネクタを介して互いに接続されている。
【００１３】
回転検出器としては、例えば磁束の変化に応じて出力を変化させるアクティブ型検出器が用いられ、磁性体リングにはパルサリング、磁気センサには周方向に離れて配置した２個の磁気センサにて構成された正逆検知センサが挙げられる。
【００１４】
本発明の転がり軸受装置によると、回転検出器にて車軸の回転速度と回転方向の検出が行える。
【００１５】
磁性体リングは、内輪側シールリングの環状芯金の内面に固定されており、かつ、磁気センサは、外輪側シールリングの環状芯金の外径側において、樹脂製外装体にてモールドされて一体化されており、磁性体リングならびに磁気センサの密封性が向上し、耐ダスト性に優れる。
【００１６】
内輪側シールリングの環状芯金の内面に磁性体リングが設けられており、外輪側シールリングの環状芯金の外径側において、樹脂製外装体にてモールドされて磁気センサが設けられており、磁性体リングならびに磁気センサがシール装置に一体化され、回転検出器のコンパクト化が図れる。
【００１７】
磁気センサのハーネスは、磁気センサに接続された第１ハーネスと、車体の電子回路に接続された第２ハーネスとに分割され、ナックルに設けたコネクタを介して互いに接続されている。このため、走行時の車体の揺れに対して、転がり軸受装置とナックルは共にダンパに接続されていることから、転がり軸受装置に固定された磁気センサとナックルに設けたコネクタには車体の振動が伝わらず、それらを結ぶ第１ハーネスは車体の揺れによって断線しない。しかし、車体に設けられた電子回路は、車体の揺れによって振動するため、ナックルに設けられたコネクタと車体に設けられた電子回路とを結ぶ第２ハーネスは、車体の揺れによって断線する恐れがある。このように、車体の揺れによって第２ハーネスが断線した場合に、第２ハーネスのみをコネクタから外して交換することで、安価かつ容易にメンテナンスが行える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本実施形態に係る車両用の転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は図２のシール装置部分の拡大断面図、図４は図２のシール装置部分の拡大斜視図、図５は２個の磁気センサの検出信号の位相関係を示す図、図６は正逆検知センサの説明図、図７は正逆検知センサのハーネスの接続構造を示す駆動輪の断面図である。
【００２０】
本実施形態の転がり軸受装置１は、自動車の駆動輪側に用いられ、図１において左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側となる。
【００２１】
車体側にナックル９を介して非回転に支持される外輪部材２に、それぞれ冠形保持器６に円周方向等配位置に配置された二列の玉（転動体の一例）４，５を介して、内輪部材３が軸心回りに回転自在に支持されている。
【００２２】
外輪部材２の外周面には、径方向外向きに突出して支持フランジ２１が形成され、この支持フランジ２１が取付けボルト１０を介してナックル９に固定されることで、外輪部材２が非回転に支持されている。
【００２３】
内輪部材３は、ハブホイール３１と、このハブホイール３１とは別体でハブホイール３１の胴部の車両インナ側に嵌着される筒状部材３２とから構成されている。ハブホイール３１の胴部の外周面の一部が車両アウタ側列の玉４の内輪軌道面として用いられ、筒状部材３２の外周面が車両インナ側列の玉５の内輪軌道面として用いられ、外輪部材２の内周面に両列の玉４，５のための２つの外輪軌道面が形成されている。
【００２４】
外輪部材２と内輪部材３の間の環状軸受空間１１を、その軸心方向両側で密封して、環状軸受空間１１内の潤滑材が外部に漏れるのを防止するとともに、外部から泥水等が侵入するのを防止するためのシール装置７，８が設けられている。
【００２５】
ハブホイール３１の中心穴にスプラインを介して等速ジョイントの椀形外輪部材１２に一体的に形成された軸部１３が圧入され、軸部１３の車両アウタ側端部にナット１４が螺着され、このナット１４をハブホイール３１の凹部３３端面に対して締付けることで、両列の玉４，５に対して必要な予圧が付与されるとともに、椀形外輪部材１２が内輪部材３に回転一体に組込まれた状態となる。
【００２６】
ハブホイール３１の外周面途中に、径方向外向きに突出したハブフランジ３４が一体的に形成されている。ハブフランジ３４に、ブレーキディスクロータならびにタイヤホイールが取付けられ、タイヤホイールに車輪が取付けられる。
【００２７】
車両アウタ側のシール装置７は、外輪部材２に内嵌した環状芯金７１に、ハブホイール３１に摺接するゴム製リップ７２を接着してなる。
【００２８】
車両インナ側のシール装置８は、外輪側シールリング８１と内輪側シールリング８２とを組み合わせて構成される。
【００２９】
外輪側シールリング８１は、外輪部材２側に取り付けられるもので、環状芯金８３に主リップ８４と補助リップ８５とを被着した構成である。環状芯金８３は、軸方向に沿う円筒部８３ａと、円筒部８３ａの軸方向内端側を径方向内向きに屈曲してなる環状板部８３ｂとを有している。
【００３０】
内輪側シールリング８２は、筒状部材３２側に取り付けられるもので、環状芯金８６に軸方向リップ８７と径方向リップ８８とを被着した構成である。環状芯金８６は、軸方向に沿う円筒部８６ａと、円筒部８６ａの軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる環状板部８６ｂとを有している。
【００３１】
なお、各リップ８４，８５，８７，８８は、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）などのゴムとされ、環状芯金８３，８６に対して加硫接着される。また、外輪側シールリング８１の環状芯金８３は、例えばステンレス鋼などの非磁性材で形成されている。
【００３２】
そして、外輪側シールリング８１には磁気センサとなる正逆検知センサ１５が、内輪側シールリング８２には磁性体リングとなるパルサリング１６がそれぞれ一体に組み込まれており、これら正逆検知センサ１５とパルサリング１６とで筒状部材３２の回転を検出するようになっている。
【００３３】
正逆検知センサ１５は、例えば、ホール素子や磁気抵抗素子などからなる円周方向に離れて配置した２個の磁気センサにて構成され、回転角度に加え回転方向の検出も行えるセンサである。２個の磁気センサの検出信号の位相関係は、図５に示すように、一方の磁気センサが図５（Ａ）の矩形波信号を出力すると、他方の磁気センサは９０度位相がずれた図５（Ｂ）の矩形波信号を出力するように配置する。両磁気センサの進遅により、右回りか左回りかの回転方向が判断できる。
【００３４】
正逆検知センサ１５には、図６に示すように、２個のホール素子２２を内蔵するホールＩＣを用いてもよい。すなわち、パルサリング１６の着磁ピッチλに対し、２個のホール素子２２を互いの出力位相が９０度となる間隔（λ／４）で配置することにより、回転方向の検出が行えるようにする。
【００３５】
正逆検知センサ１５は、外輪側シールリング８１の環状芯金８３における円筒部８３ａの外周面上に非接触で搭載されており、円筒部８３ａの外径に正逆検知センサ１５を覆う厚みの樹脂製外装体１７を一体成形（インサート成形）することにより設けている。樹脂製外装体１７は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）などのエンジニアプラスチックとされる。
【００３６】
正逆検知センサ１５には、信号線１８，１９が接続されており、信号線１８，１９は束ねられて絶縁パイプからなるハーネス２０にて被覆されている。ハーネス２０は外径方向に延設され、ナックル９にはハーネス２０が通る切欠き９１が形成されている。
【００３７】
なお、樹脂製外装体１７には、ハーネス２０が埋め込まれるガイド用凸部１７ａ、ならびに外輪側シールリング８１を外輪部材２に取り付けた状態で、正逆検知センサ１５を軸方向に位置決めするためのフランジ１７ｂが一体に設けられている。
【００３８】
パルサリング１６は、磁性粉末を含有したゴムを加硫成型して形成されるものであり、例えば周方向交互にＮ極とＳ極を配列する形態で着磁されている。このパルサリング１６は、内輪側シールリング８２の環状芯金８６の内周面において、正逆検知センサ１５が当該パルサリング１６の磁界の変化を検出可能な位置に固定されている。なお、正逆検知センサ１５の感知方向（内径方向）と、パルサリング１６の着磁方向（軸方向）は、互いに直交している。
【００３９】
ところで、車両インナ側のシール装置８は、外輪側シールリング８１と内輪側シールリング８２とを組み合わせた状態で、正逆検知センサ１５を組み込んだ外輪側シールリング８１については、その樹脂製外装体１７を外輪部材２の内周面の肩部２ａに対して、また、パルサリング１６を組み込んだ内輪側シールリング８２については、その環状芯金８６を筒状部材３２の外周面の肩部３２ａに対してそれぞれ圧入嵌合させることにより、タイトフィット状態で取り付けている。
【００４０】
図７を用いて、正逆検知センサ１５のハーネス２０の接続について説明する。なお、図７は、ＦＦ車のフロントアクスルを示している。
【００４１】
正逆検知センサ１５のハーネス２０は、正逆検知センサ１５に接続された第１ハーネス２０ａと、車体の電子回路に接続された第２ハーネス２０ｂとに分割されている。第１ハーネス２０ａは切欠き９１を通過して、ナックル９のアーム部分の側面に導出される。
【００４２】
第１ハーネス２０ａと第２ハーネス２０ｂは、互いの先端に設けたコネクタ２３どうしを連結して接続される。なお、第１ハーネス２０ａの先端のコネクタ２３ａは、外輪部材２を固定するナックル９にコネクタブラケット２４にて固定されており、第２ハーネス２０ｂの先端のコネクタ２３ｂは第１ハーネス２０ａのコネクタ２３ａに着脱自在に接続される。
【００４３】
第２ハーネス２０ｂは、プロテクタ２５ならびにプロテクタブラケット２６を介して車体に固定され、電子回路に接続されている。
【００４４】
なお、２７はブレーキディスク、２８はブレーキパッド、２９はショックアブソーバである。
【００４５】
転がり軸受装置１は、外輪部材２を非回転で固定配置し、内輪部材３を回転させるときに、内輪部材３と一体に回転するパルサリング１６の各磁極が、正逆検知センサ１５の２個の磁気センサに対して順次対向することになる。このとき、正逆検知センサ１５に対してパルサリング１６の対向位置が順次変化するために、パルサリング１６から出る磁束の向きが交互に変わるので、正逆検知センサ１５から交流電圧が出力される。この交流電圧の波形周期は、パルサリング１６の回転位相、回転速度に応じて変化する。この交流電圧を波形処理することにより、内輪部材３の回転位相、回転速度、回転数、回転方向などを求める。
【００４６】
このように構成された転がり軸受装置１によると、正逆検知センサ１５にて車軸の回転速度と回転方向の検出が行える。
【００４７】
パルサリング１６は、内輪側シールリング８２の環状芯金８６の内面に固定されており、かつ、正逆検知センサ１５は、外輪側シールリング８１の環状芯金８３の外径側において、樹脂製外装体１７にてモールドされて一体化されており、パルサリング１６ならびに正逆検知センサ１５の密封性が向上し、耐ダスト性に優れる。
【００４８】
内輪側シールリング８２の環状芯金８６の内面にパルサリング１６が設けられており、外輪側シールリング８１の環状芯金８３の外径側において、樹脂製外装体１７にてモールドされて正逆検知センサ１５が設けられており、パルサリング１６ならびに正逆検知センサ１５がシール装置に一体化され、回転検出器のコンパクト化が図れ、駆動輪側のような小さなスペースにも容易に設置できる。
【００４９】
正逆検知センサ１５のハーネス２０は、正逆検知センサ１５に接続された第１ハーネス２０ａ、車体の電子回路に接続された第２ハーネス２０ｂとに分割され、ナックル９に設けたコネクタ２３を介して互いに接続されている。このため、走行時の車体の揺れに対して、転がり軸受装置１とナックル９は共にダンパに接続されていることから、転がり軸受装置１に固定された正逆検知センサ１５とナックル９に設けたコネクタ２３には車体の振動が伝わらず、それらを結ぶ第１ハーネス２０ａは車体の揺れによって断線しない。しかし、車体に設けられた電子回路は、車体の揺れによって振動するため、ナックル９に設けられたコネクタ２３と車体に設けられた電子回路とを結ぶ第２ハーネス２０ｂは、車体の揺れによって断線する恐れがある。このように、車体の揺れによって第２ハーネス２０ｂが断線した場合に、第２ハーネス２０ｂのコネクタ２３ｂを第１ハーネス２０ａのコネクタ２３ａから外して交換することで、軸受装置を含むハブユニット全体を交換する必要がなく、かつ、正逆検知センサ１５は交換せずに利用でき、安価かつ容易にメンテナンスが行える。
【００５０】
正逆検知センサ１５からハーネス２０に渡って樹脂製外装体１７にてモールドされており、正逆検知センサ１５と信号線１８，１９の接続部が補強され、断線を防止できる。
【００５１】
本発明の他の実施の形態を図８および図９に基づいて説明する。
【００５２】
図８は本実施形態に係る転がり軸受装置のシール装置部分の拡大断面図、図９は図８のIX矢視図である。
【００５３】
なお、転がり軸受装置の全体構成は図１と同様であり、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５４】
本実施形態の転がり軸受装置は、正逆検知センサ１５のハーネス２０が、周方向に延設されていることを特徴とするものである。すなわち、第１ハーネス２０ａがナックル９の内周面を通って導き出され、図７に示したように、第１ハーネス２０ａの先端のコネクタ２３ａが、コネクタブラケット２４にてナックル９に固定されている。
【００５５】
このように構成された転がり軸受装置においても、図１ないし図７に示した実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
さらに、ハーネス２０がナックル９を避けて周方向に延設しており、軸受装置をナックル９に固定する際に、ハーネス２０とナックル９が干渉せず、組立性が向上する。
【００５７】
なお、前記各実施の形態において、ハーネス２０は分割されておらず、正逆検知センサ１５と車体の電子回路を結ぶものとしてもよい。
【００５８】
また、本発明の構成を従動輪側に適用してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置によると、車軸の回転速度と回転方向の検出が行え、回転検出器のコンパクト化が図れると共に耐ダスト性に優れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用の転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２のシール装置部分の拡大断面図である。
【図４】図２のシール装置部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサの検出信号の位相関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサの説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサのハーネスの接続構造を示す駆動輪の断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置のシール装置部分の拡大断面図である。
【図９】図８のIX矢視図である。
【符号の説明】
１転がり軸受装置
２外輪部材
３内輪部材
７，８シール装置
１５正逆検知センサ（磁気センサ）
１６パルサリング（磁性体リング）
１７樹脂製外装体
２０ハーネス
８１外輪側シールリング
８２内輪側シールリング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention incorporates a rotation detecting sensor and a pulsar ring used in an ABS (anti-lock brake system) of an automobile into a seal device called a so-called pack seal, and a seal device incorporating the rotation detector inter-inner and outer rings. The present invention relates to a rolling bearing device in which a gap is sealed.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, there is a bearing device that rotatably supports an axle of an automobile with respect to a vehicle body and includes a rotation detector used for an ABS or the like (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In the bearing device, a rolling element is interposed between each raceway surface of an inner ring which is externally fitted to an axle and serves as a rotating wheel and an outer ring which is fixed to a vehicle body and serves as a fixed wheel, and a gap between the inner and outer rings is sealed by a sealing device. Have been.
[0004]
The rotation detector detects a change in a magnetic field of a pulsar ring fixed to an inner wheel serving as a rotating wheel with a sensor, and the detection signal is transmitted to an electronic circuit of the vehicle body via a harness.
[0005]
On the driven wheel side, there is enough space to install the sensor, but on the driving wheel side, the constant velocity joint is located adjacent to the bearing device, and the sensor is a small joint between the bearing device and the constant velocity joint. It is provided using space.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-48230
[Problems to be solved by the invention]
As a recent ABS sensor, a forward / reverse detection sensor is used for detecting a reverse running on a slope or an automatic parallel parking function. However, since the forward / reverse detection sensor is large, it is fixed to the knuckle when it is installed in a small space such as the drive wheel side.
[0008]
The pulsaring is provided to be exposed on the outer surface of the bearing device so as to face the forward / backward detection sensor fixed to the knuckle.
[0009]
As described above, the pulsaring and forward / reverse detection sensors are provided to be exposed to the outside of the bearing device, and there is a problem that sealing performance is poor and dust resistance is poor.
[0010]
Further, the forward / reverse detection sensor is separate from the bearing device, and the pulsar ring is provided on the outer surface of the bearing device, so that a dedicated space is large and a compact size is desired so that it can be installed in a smaller space. Was.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an inner ring member serving as a rotating wheel having a raceway surface, an outer ring member concentrically disposed with the inner ring member and serving as a fixed wheel having a raceway surface corresponding to the inner ring member, the inner ring member and the outer ring member A rolling element interposed between the respective raceway surfaces, a sealing device for sealing a gap between the inner ring member and the outer ring member, and a rotation detector for detecting a rotation state of the inner ring member. , The seal device comprises an outer ring side seal ring fixed to the outer ring member, and an inner ring side seal ring fixed to the inner ring member, and the rotation detector is provided outside the annular core of the outer ring side seal ring. The magnetic sensor comprises a magnetic sensor molded and integrated with a resin outer body on the radial side, and a magnetic ring fixed to the inner surface of the annular core of the inner ring side seal ring. The one in which to detect the magnetic ring for detecting the rotation direction and the rotation speed of the inner ring member at.
[0012]
The harness of the magnetic sensor is divided into a first harness connected to the magnetic sensor and a second harness connected to an electronic circuit of the vehicle body. They are connected to each other via a connector provided on a knuckle for fixing the members.
[0013]
As the rotation detector, for example, an active type detector that changes the output according to a change in magnetic flux is used, and a pulsar ring is used for the magnetic ring, and two magnetic sensors that are spaced apart in the circumferential direction are used for the magnetic sensor. A configured forward / backward detection sensor is exemplified.
[0014]
According to the rolling bearing device of the present invention, the rotation speed and the rotation direction of the axle can be detected by the rotation detector.
[0015]
The magnetic ring is fixed to the inner surface of the annular core of the inner ring side seal ring, and the magnetic sensor is molded with a resin outer body on the outer diameter side of the annular core of the outer ring side seal ring. It is integrated, improves the sealing properties of the magnetic ring and the magnetic sensor, and has excellent dust resistance.
[0016]
A magnetic ring is provided on the inner surface of the annular core of the inner ring side seal ring, and a magnetic sensor is provided on the outer diameter side of the annular core of the outer ring side seal ring by being molded with a resin outer body. The magnetic ring and the magnetic sensor are integrated into the sealing device, and the rotation detector can be made compact.
[0017]
The harness of the magnetic sensor is divided into a first harness connected to the magnetic sensor and a second harness connected to an electronic circuit of the vehicle body, and connected to each other via a connector provided on the knuckle. For this reason, the rolling bearing device and the knuckle are both connected to the damper when the vehicle body shakes during traveling, so that the magnetic sensor fixed to the rolling bearing device and the connector provided on the knuckle cause vibration of the vehicle body. Without being transmitted, the first harness connecting them does not break due to the shaking of the vehicle body. However, since the electronic circuit provided on the vehicle body vibrates due to the vibration of the vehicle body, the second harness connecting the connector provided on the knuckle and the electronic circuit provided on the vehicle body may be disconnected by the vibration of the vehicle body. . In this manner, when the second harness is disconnected due to the swing of the vehicle body, maintenance can be performed at low cost and easily by removing and replacing only the second harness from the connector.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a rolling bearing device for a vehicle according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 1, FIG. FIG. 5 is an enlarged perspective view of the seal device portion of FIG. 2, FIG. 5 is a diagram showing a phase relationship between detection signals of the two magnetic sensors, FIG. 6 is an explanatory diagram of the forward / reverse detection sensor, and FIG. It is sectional drawing of the drive wheel which shows the connection structure of.
[0020]
The rolling bearing device 1 of the present embodiment is used on the driving wheel side of an automobile. In FIG. 1, the left side is a vehicle outer side and the right side is a vehicle inner side.
[0021]
Two rows of balls (an example of rolling elements) 4 and 5 arranged at equal positions in the circumferential direction on the crown-shaped cage 6 are respectively mounted on the outer ring member 2 which is supported non-rotatably on the vehicle body side via a knuckle 9. The inner ring member 3 is rotatably supported around the axis.
[0022]
A support flange 21 is formed on the outer peripheral surface of the outer ring member 2 so as to protrude radially outward, and the support flange 21 is fixed to the knuckle 9 via the mounting bolt 10 so that the outer ring member 2 is not rotated. Supported.
[0023]
The inner race member 3 includes a hub wheel 31 and a tubular member 32 that is separate from the hub wheel 31 and is fitted to the vehicle inner side of the body of the hub wheel 31. A part of the outer peripheral surface of the body of the hub wheel 31 is used as an inner raceway surface of the balls 4 in the vehicle outer side row, and the outer peripheral surface of the tubular member 32 is used as an inner raceway surface of the balls 5 in the vehicle inner side row. On the inner peripheral surface of the outer race member 2, two outer raceway surfaces for the balls 4 and 5 in both rows are formed.
[0024]
The annular bearing space 11 between the outer ring member 2 and the inner ring member 3 is sealed on both sides in the axial direction to prevent the lubricant in the annular bearing space 11 from leaking to the outside, and muddy water and the like to enter from the outside. Sealing devices 7 and 8 are provided for preventing the sealing.
[0025]
A shaft part 13 integrally formed with the bowl-shaped outer ring member 12 of the constant velocity joint is press-fitted into a center hole of the hub wheel 31 via a spline, and a nut 14 is screwed to a vehicle outer side end of the shaft part 13. By tightening the nut 14 against the end face of the concave portion 33 of the hub wheel 31, a necessary preload is applied to the balls 4 and 5 in both rows, and the bowl-shaped outer ring member 12 is integrally rotated with the inner ring member 3. It will be in the state incorporated in.
[0026]
A hub flange 34 protruding radially outward is formed integrally on the outer peripheral surface of the hub wheel 31. A brake disc rotor and a tire wheel are mounted on the hub flange 34, and wheels are mounted on the tire wheel.
[0027]
The sealing device 7 on the vehicle outer side is formed by bonding a rubber lip 72 slidably in contact with the hub wheel 31 to an annular core 71 fitted inside the outer race member 2.
[0028]
The vehicle inner seal device 8 is configured by combining an outer race seal ring 81 and an inner race seal ring 82.
[0029]
The outer ring side seal ring 81 is attached to the outer ring member 2 side, and has a configuration in which a main lip 84 and an auxiliary lip 85 are attached to an annular core 83. The annular core bar 83 has a cylindrical portion 83a extending in the axial direction, and an annular plate portion 83b formed by bending the inner end side of the cylindrical portion 83a in the radial direction inward.
[0030]
The inner ring side seal ring 82 is attached to the cylindrical member 32 side, and has a configuration in which an axial lip 87 and a radial lip 88 are attached to an annular core bar 86. The annular cored bar 86 has a cylindrical portion 86a extending in the axial direction, and an annular plate portion 86b formed by bending the axially outer end side of the cylindrical portion 86a radially outward.
[0031]
Each lip 84, 85, 87, 88 is made of rubber such as nitrile butadiene rubber (NBR) and is vulcanized and bonded to the annular cores 83, 86. The annular core 83 of the outer ring side seal ring 81 is formed of a non-magnetic material such as stainless steel.
[0032]
The forward / reverse detection sensor 15 serving as a magnetic sensor is incorporated in the outer ring side seal ring 81, and the pulsar ring 16 serving as a magnetic ring is incorporated in the inner ring side seal ring 82, respectively. The rotation of the tubular member 32 is detected with the pulsar ring 16.
[0033]
The forward / reverse detection sensor 15 is composed of, for example, two magnetic sensors, such as a Hall element and a magnetoresistive element, which are arranged at a distance from each other in the circumferential direction, and is a sensor capable of detecting the rotation direction in addition to the rotation angle. As shown in FIG. 5, the phase relationship between the detection signals of the two magnetic sensors is such that when one of the magnetic sensors outputs the rectangular wave signal of FIG. 5A, the other magnetic sensor is 90 degrees out of phase. It is arranged to output a 5 (B) rectangular wave signal. The direction of rotation, clockwise or counterclockwise, can be determined by the speed of the two magnetic sensors.
[0034]
As the forward / reverse detection sensor 15, as shown in FIG. 6, a Hall IC incorporating two Hall elements 22 may be used. That is, the rotation direction can be detected by arranging the two Hall elements 22 at an interval (λ / 4) at which the output phase of each of them becomes 90 degrees with respect to the magnetization pitch λ of the pulsar ring 16.
[0035]
The forward / reverse detection sensor 15 is mounted on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 83a of the annular core 83 of the outer ring side seal ring 81 in a non-contact manner, and has a thickness covering the forward / reverse detection sensor 15 on the outer diameter of the cylindrical portion 83a. It is provided by integrally molding (insert molding) the resin exterior body 17. The resin outer case 17 is an engineer plastic such as polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), or polyamide (PA).
[0036]
Signal lines 18 and 19 are connected to the forward / reverse detection sensor 15, and the signal lines 18 and 19 are bundled and covered with a harness 20 formed of an insulating pipe. The harness 20 extends in the outer diameter direction, and the knuckle 9 is formed with a notch 91 through which the harness 20 passes.
[0037]
In addition, in the resin exterior body 17, the guide projection 17 a in which the harness 20 is embedded and the outer ring side seal ring 81 attached to the outer ring member 2 for positioning the forward / reverse detection sensor 15 in the axial direction. The flange 17b is provided integrally.
[0038]
The pulsar ring 16 is formed by vulcanizing and molding a rubber containing magnetic powder, and is magnetized, for example, in such a manner that N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The pulsar ring 16 is fixed to a position on the inner peripheral surface of the annular core 86 of the inner ring side seal ring 82 where the forward / reverse detection sensor 15 can detect a change in the magnetic field of the pulsar ring 16. Note that the sensing direction (inner diameter direction) of the forward / reverse detection sensor 15 and the magnetization direction (axial direction) of the pulsar ring 16 are orthogonal to each other.
[0039]
By the way, the sealing device 8 on the inner side of the vehicle is a resin outer body in which the outer ring side seal ring 81 and the inner ring side seal ring 82 are combined and the forward / backward detection sensor 15 is incorporated. 17 is attached to the shoulder 2a on the inner peripheral surface of the outer ring member 2, and the inner core side seal ring 82 incorporating the pulsar ring 16 is attached to the shoulder 32 a on the outer peripheral surface of the cylindrical member 32. By press-fitting each of them, they are mounted in a tight fit state.
[0040]
The connection of the harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a front axle of an FF vehicle.
[0041]
The harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 is divided into a first harness 20a connected to the forward / reverse detection sensor 15 and a second harness 20b connected to an electronic circuit of the vehicle. The first harness 20 a passes through the notch 91 and is led out to the side surface of the arm portion of the knuckle 9.
[0042]
The first harness 20a and the second harness 20b are connected by connecting the connectors 23 provided at the ends of each other. The connector 23a at the tip of the first harness 20a is fixed to the knuckle 9 for fixing the outer ring member 2 with the connector bracket 24, and the connector 23b at the tip of the second harness 20b is connected to the connector 23a of the first harness 20a. Removably connected.
[0043]
The second harness 20b is fixed to the vehicle body via a protector 25 and a protector bracket 26, and is connected to an electronic circuit.
[0044]
In addition, 27 is a brake disk, 28 is a brake pad, and 29 is a shock absorber.
[0045]
In the rolling bearing device 1, the outer ring member 2 is fixedly arranged in a non-rotating manner, and when the inner ring member 3 is rotated, each magnetic pole of the pulsar ring 16 that rotates integrally with the inner ring member 3 is provided by two of the forward / reverse detection sensors 15. The magnetic sensors will be sequentially opposed. At this time, since the facing position of the pulsar ring 16 with respect to the forward / reverse detection sensor 15 changes sequentially, the direction of the magnetic flux emitted from the pulsar ring 16 changes alternately, so that the forward / backward detection sensor 15 outputs an AC voltage. The waveform cycle of the AC voltage changes according to the rotation phase and rotation speed of the pulser ring 16. By subjecting the AC voltage to waveform processing, the rotation phase, rotation speed, rotation speed, rotation direction, and the like of the inner race member 3 are obtained.
[0046]
According to the rolling bearing device 1 configured as described above, the forward / reverse detection sensor 15 can detect the rotation speed and the rotation direction of the axle.
[0047]
The pulsar ring 16 is fixed to the inner surface of the annular core 86 of the inner ring side seal ring 82, and the forward / reverse detection sensor 15 is provided on the outer diameter side of the annular core 83 of the outer ring side seal ring 81. The pulsar ring 16 and the forward / reverse detection sensor 15 are improved in sealing property and excellent in dust resistance because they are molded and integrated with the body 17.
[0048]
The pulsar ring 16 is provided on the inner surface of the annular core bar 86 of the inner ring side seal ring 82, and is molded by the resin outer body 17 on the outer diameter side of the annular core bar 83 of the outer ring side seal ring 81 to detect forward / reverse detection The sensor 15 is provided, and the pulsar ring 16 and the forward / backward detection sensor 15 are integrated into the seal device, so that the rotation detector can be made compact and can be easily installed in a small space such as the drive wheel side.
[0049]
The harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 is divided into a first harness 20a connected to the forward / reverse detection sensor 15 and a second harness 20b connected to an electronic circuit of the vehicle body, and is connected via a connector 23 provided on the knuckle 9. Connected to each other. For this reason, since the rolling bearing device 1 and the knuckle 9 are both connected to the damper when the vehicle body sways during running, the forward / reverse detection sensor 15 and the knuckle 9 fixed to the rolling bearing device 1 are provided. The vibration of the vehicle body is not transmitted to the connector 23, and the first harness 20a connecting them does not break due to the vibration of the vehicle body. However, since the electronic circuit provided on the vehicle body vibrates due to the vibration of the vehicle body, the second harness 20b connecting the connector 23 provided on the knuckle 9 and the electronic circuit provided on the vehicle body is disconnected by the vibration of the vehicle body. There is fear. As described above, when the second harness 20b is disconnected due to the swing of the vehicle body, the entire hub unit including the bearing device is exchanged by removing the connector 23b of the second harness 20b from the connector 23a of the first harness 20a and exchanging the connector. And the forward / reverse detection sensor 15 can be used without replacement, and maintenance can be performed easily at low cost.
[0050]
It is molded from the forward / backward detection sensor 15 to the harness 20 with the resin outer body 17, and the connection between the forward / backward detection sensor 15 and the signal lines 18 and 19 is reinforced to prevent disconnection.
[0051]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0052]
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a sealing device portion of the rolling bearing device according to the present embodiment, and FIG. 9 is a view taken in the direction of arrow IX in FIG.
[0053]
The entire configuration of the rolling bearing device is the same as that of FIG. 1, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0054]
The rolling bearing device of the present embodiment is characterized in that the harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 extends in the circumferential direction. That is, the first harness 20a is led out through the inner peripheral surface of the knuckle 9, and as shown in FIG. .
[0055]
In the rolling bearing device configured as described above, the same effects as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 can be obtained.
[0056]
Furthermore, since the harness 20 extends in the circumferential direction avoiding the knuckle 9, when the bearing device is fixed to the knuckle 9, the harness 20 and the knuckle 9 do not interfere with each other, so that the assemblability is improved.
[0057]
In each of the above embodiments, the harness 20 is not divided, and may connect the forward / reverse detection sensor 15 to an electronic circuit of the vehicle body.
[0058]
Further, the configuration of the present invention may be applied to the driven wheel side.
[0059]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the rolling bearing device of this invention, the rotational speed and rotational direction of an axle can be detected, and the effect of achieving compactness of a rotation detector and being excellent in dust resistance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of a rolling bearing device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a sealing device part of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a sealing device part of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram showing a phase relationship between detection signals of a forward / reverse detection sensor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a forward / reverse detection sensor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of driving wheels showing a harness connection structure of the forward / reverse detection sensor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a sealing device portion of a rolling bearing device according to another embodiment of the present invention.
9 is a view taken in the direction of the arrow IX in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing device 2 Outer ring member 3 Inner ring member 7, 8 Sealing device 15 Forward / reverse detection sensor (magnetic sensor)
16 Pulsar ring (magnetic ring)
17 Resin exterior body 20 Harness 81 Outer ring side seal ring 82 Inner ring side seal ring

Claims

軌道面を有する回転輪となる内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材と対応する軌道面を有する固定輪となる外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材の各軌道面間に介装した転動体と、前記内輪部材および前記外輪部材の間の隙間をシールするシール装置と、前記内輪部材の回転状態を検出する回転検出器とを備えた転がり軸受装置において、
前記シール装置は、前記外輪部材に固定した外輪側シールリングと、前記内輪部材に固定した内輪側シールリングとからなり、
前記回転検出器は、前記外輪側シールリングの環状芯金の外径側において樹脂製外装体にてモールドされて一体化された磁気センサと、前記内輪側シールリングの環状芯金の内面に固定された磁性体リングとからなり、前記磁気センサにて前記磁性体リングを検出して前記内輪部材の回転速度と回転方向を検出する、ことを特徴とする転がり軸受装置。An inner ring member serving as a rotating wheel having a raceway surface, an outer ring member disposed concentrically with the inner ring member and having a raceway surface corresponding to the inner ring member, and respective raceway surfaces of the inner ring member and the outer ring member In a rolling bearing device provided with a rolling element interposed therebetween, a sealing device for sealing a gap between the inner ring member and the outer ring member, and a rotation detector for detecting a rotation state of the inner ring member,
The seal device includes an outer ring side seal ring fixed to the outer ring member, and an inner ring side seal ring fixed to the inner ring member,
The rotation detector is a magnetic sensor molded and integrated with a resin outer body on the outer diameter side of the annular core of the outer ring side seal ring, and fixed to the inner surface of the annular core of the inner ring side seal ring. A rolling bearing device, comprising: a magnetic ring formed by the magnetic sensor, wherein the magnetic sensor detects the magnetic ring to detect a rotation speed and a rotation direction of the inner race member.

請求項１に記載の転がり軸受装置において、
前記磁気センサのハーネスは、当該磁気センサに接続された第１ハーネスと、車体の電子回路に接続された第２ハーネスとに分割されており、
前記第１ハーネスと前記第２ハーネスは、前記外輪部材を固定するナックルに設けたコネクタを介して互いに接続されている、ことを特徴とする転がり軸受装置。The rolling bearing device according to claim 1,
The harness of the magnetic sensor is divided into a first harness connected to the magnetic sensor and a second harness connected to an electronic circuit of the vehicle body,
A rolling bearing device, wherein the first harness and the second harness are connected to each other via a connector provided on a knuckle for fixing the outer race member.

請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置において、
前記磁気センサは正逆検知センサ、前記磁性体リングはパルサリングからなり、
当該正逆検知センサにて当該パルサリングの磁界の変化を検出して、前記内輪部材の回転速度と回転方向を検出する、ことを特徴とする転がり軸受装置。In the rolling bearing device according to claim 1 or 2,
The magnetic sensor is a forward / reverse detection sensor, and the magnetic ring is a pulsar ring,
A rolling bearing device, wherein a change in a magnetic field of the pulsar ring is detected by the forward / reverse detection sensor to detect a rotation speed and a rotation direction of the inner ring member.