JP3491395B2 - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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】アンチロックブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）或は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、車輪の回転速度を検出する必要があ
る。従って、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、回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットが必要になる。この様な
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして従来か
ら、例えば特開昭６２−２９７５３０号公報に記載され
ている様な構造のものが知られている。

【０００３】 図５は、この公報に記載された回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットを示している。懸架装置
に支持される保持筒１には、外輪２を内嵌固定してい
る。又、ハブ３の外周面には、このハブ３と共に回転輪
を構成する内輪４、４を、外嵌固定している。上記ハブ
３の内側には駆動軸５がスプライン係合しており、自動
車の走行時にはこの駆動軸５が、等速ジョイント６を介
して回転駆動される。第一の周面である上記外輪２の内
周面には外輪軌道７、７を、上記各内輪４、４の外周面
には内輪軌道８、８を、それぞれ形成している。そし
て、これら外輪軌道７、７と内輪軌道８、８との間に、
それぞれが転動体である玉１３、１３を複数個ずつ、転
動自在に設けている。

【０００４】又、上記外輪２の両端部内周面には、それ
ぞれシールリング９、９の外周側基端部を係止し、これ
ら各シールリング９、９の内周側先端縁を、上記各内輪
４、４の外周面に摺接させている。これら両シールリン
グ９、９は、玉１３、１３設置部分に存在するグリース
が、外部に漏出する事を防止する役目を果たす。又、一
方（図５の左方）の内輪４の端部で上記外輪２の端縁か
ら突出した部分には、磁性材により円環状に造られたト
ーンホイール１０を外嵌固定している。このトーンホイ
ール１０の外周面には歯車状の凹凸を形成する事によ
り、この外周面の磁気特性を円周方向に亙って交互に且
つ等間隔に変化させている。そして、上記保持筒１に貫
通支持したセンサ１１の先端面をこのトーンホイール１
０の外周面に、微小隙間を介して対向させている。更
に、上記保持筒１の開口端部には別のシールリング１２
の外周側基端部を係止し、このシールリング１２の内周
側先端縁を、上記ハブ３の外周面に摺接させている。こ
のシールリング１２は、泥水等の異物がトーンホイール
１０及びセンサ１１設置部分に進入する事を防止する役
目を果たす。

【０００５】上述した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３に固定された車輪を、外輪２
を内嵌固定した保持筒１を介して懸架装置に対し、回転
自在に支持できる。又、車輪と共にハブ３が回転する
と、このハブ３に内輪４を介して固定したトーンホイー
ル１０の外周面と対向したセンサ１１の出力が変化す
る。このセンサ１１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１１の出力信号を
図示しない制御器に入力すれば、上記車輪の回転速度を
求め、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来構造の場
合、次のの様な点を改良する事が望まれている。 自動車メーカーの工場での組立工数を低減し、この
工場での組立作業の能率化を図る。即ち、図５に示した
従来構造の場合には、保持筒１、駆動軸５、等速ジョイ
ント６、及びセンサ１１を除いた部分を軸受メーカーで
組み立てて素ユニットとした状態で、軸受メーカーから
自動車メーカーに納入する。そして、自動車メーカーで
この素ユニットを、別途納入された保持筒１、駆動軸
５、等速ジョイント６、及びセンサ１１と組み合わせ
て、図５に示す様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
ットとする。この為、自動車メーカーの工場での組立工
数が多くなる。しかも、自動車メーカーの工場での組立
では、保持筒１に転がり軸受の外輪２を圧入する工程が
最初にある為、後の工程では保持筒１を含んだ形で取り
扱う必要がある。ところが、この保持筒１には、懸架装
置に取り付ける為のアーム等が付属しており、寸法も重
量も嵩む。この為、組立工数の増大に伴う能率低下が著
しい。 搬送時にトーンホイール１０を傷めたり、或は設置
位置がずれる事を防止する。即ち、図５に示した従来構
造の場合には、軸受メーカーの工場で上記素ユニットを
組み立てて自動車メーカーの工場に送り、更にこの素ユ
ニットを所定部位に組み付けるまでの間、外部に露出し
たトーンホイール１０が何らかの部分にぶつかって、傷
んだり、或は設置位置がずれる可能性がある。この様に
トーンホイール１０が傷んだり、或は設置位置がずれた
素ユニットは、不良品として廃棄しなければならず、歩
留悪化によるコスト増大の原因となる為、好ましくな
い。本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
は、上述の様な問題を何れも解消すべく発明したもので
ある。

【０００７】

【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、内周面に外輪軌道を有し使
用時に回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し使用
時に回転する、ハブの内端部に内輪を外嵌して成る回転
輪と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に設けられた複数
の転動体と、この回転輪を構成する上記内輪の内端部に
形成した肩部に外嵌固定されたトーンホイールと、上記
外輪の内端部に、この外輪の内端面から内方に突出する
状態で外嵌固定されたカバーと、このカバーに支持され
たセンサとを備える。

【０００８】 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、上記トーンホイールは円輪
部を有し、この円輪部の少なくとも内側面で上記センサ
に対向する部分は、磁気特性を円周方向に亙り交互に且
つ等間隔に変化させている。又、上記センサは、上記円
輪部の内側面にアキシャル方向の微小隙間を介して対向
している。そして、この円輪部と上記転動体設置部分と
の間に設けられた第一のシールリングが、上記トーンホ
イールとこの転動体設置部分との間をシールしており、
上記カバーの内周縁部にその基端部を係止された第二の
シールリングの先端縁が、上記ハブに結合固定されてこ
のハブを回転駆動する等速ジョイントの一部外周面に摺
接自在とされている。

【０００９】

【作用】上述の様に構成され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、車輪を回転自在に支持
すると共に、センサとの組み合わせにより回転輪に固定
された車輪の回転速度を検出する際の作用自体は、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ほ
ぼ同様である。

【００１０】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、転がり軸受ユニット部分と、セン
サ、トーンホイール、及び第一、第二のシールリングと
を、軸受メーカーの工場で一体的に組み立てて、自動車
メーカーの工場に納入できる。従って、自動車メーカー
の工場での組立工数が減少し、自動車メーカーの工場で
の組立作業の能率化を図れる。軸受メーカーの工場で回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットを組み立てる作業
は、転がり軸受単品で取り扱う事ができ、寸法、重量共
に小さい為、組立作業の増大に伴う組立作業の能率低下
は、従来構造を自動車工場で懸架装置部分に組み付ける
場合の能率低下に比べれば遥かに少ない。従って、全体
としては十分に大きな能率向上効果を得られる。

【００１１】 又、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、トーンホイールはカバーに覆
われて外部に露出しない為、搬送時等にこのトーンホイ
ールが他の物品にぶつかる可能性は殆どない。この為、
軸受メーカーでの組立完了後にトーンホイールが傷んだ
り設置位置がずれたりする事で発生する不良品をなく
し、歩留向上を図れる。

【００１２】

【実施の態様】図１〜４は、本発明の実施例を示してい
る。使用時に回転しない外輪１４は、外周面に形成した
取付フランジ１５によって、図示しない懸架装置に支持
される。この外輪１４の内周面には外輪軌道７、７を形
成している。一方、使用時に回転する回転輪は、円筒状
のハブ３と、このハブ３の内端（自動車への組み付け状
態で幅方向内側となる端を言い、図１の右端。）部に外
嵌固定された１個の内輪４とから構成される。そして、
これら両部材３、４の外周面に、内輪軌道８、８を形成
している。上記外輪軌道７、７と内輪軌道８、８との間
には、それぞれが転動体である玉１３、１３を複数個ず
つ設けて、上記外輪１４の内側でのハブ３及び内輪４の
回転を自在としている。尚、重量が嵩む自動車用の転が
り軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを
使用する場合もある。又、上記ハブ３の外周面で上記外
輪１４の外端（自動車への組み付け状態で幅方向外側と
なる端を言い、図１の左端。）開口から突出した部分に
は、車輪を支持固定する為の取付フランジ１６を形成し
ている。

【００１３】 又、上記内輪４の内端部で、上記内輪軌
道８から外れた部分に存在する肩部には、トーンホイー
ル１７を外嵌固定している。このトーンホイール１７
は、鋼板等の磁性金属板にプレス加工を施す事により、
断面Ｌ字形で全体を円環状に形成されている。即ち、こ
のトーンホイール１７は、円筒部１８と、この円筒部１
８の内端縁から直径方向外方に直角に折れ曲がった円輪
部１９とを備える。この円輪部１９には多数の切り欠き
２０、２０を、円周方向に亙って等間隔に形成してい
る。従って、この円輪部１９は櫛歯状に形成され、内外
両側面の磁気特性が、円周方向に亙って交互に且つ等間
隔に変化している。尚、円輪部１９の片側面の磁気特性
を円周方向に亙って交互に変化させる為には、図示の様
な切り欠き２０、２０による他、従来から知られた種々
の構造を採用できる。例えば、上記円輪部１９に複数の
透孔を、円周方向に亙って等間隔に形成したり、或はこ
の円輪部１９を強磁性体に形成すると共にこの円輪部１
９をＳ極とＮ極とに交互に着磁したり、更にはこの円輪
部１９にＳ極とＮ極とを交互に着磁した永久磁石を貼着
したりする事もできる。

【００１４】 又、上記外輪１４の内端開口部にはカバ
ー２１を外嵌固定している。このカバー２１は、例えば
ステンレス鋼板等の金属板に絞り加工を施す事により、
断面が略Ｌ字形で全体を円環状に形成している。このカ
バー２１は、底板部２６と周壁部２２とから構成されて
おり、このうちの周壁部２２は、開口側の大径部２３と
奥側の小径部２４とを段部２５により連続させて成る。
この様な周壁部２２を有するカバー２１を、上記外輪１
４に固定するには、上記大径部２３を外輪１４の内端部
に締り嵌めで外嵌すると共に、上記段部２５をこの外輪
１４の内端面に突き当てる。この状態で上記カバー２１
はこの外輪１４に、所定の位置関係で支持固定される。

【００１５】上記カバー２１の一部で、上記小径部２４
と底板部２６とにより囲まれる部分には、全体を円環状
に形成されたセンサ（図示省略）を包埋した、やはり円
環状に形成された合成樹脂２７を保持固定している。上
記センサは、全周に亙って上記トーンホイール１７を構
成する円輪部１９の内側面（図１、３、４の右側面）
に、アキシャル方向（図１、３、４の左右方向）の微小
隙間２８を介して対向している。この様なセンサは、上
記ハブ３及び内輪４の回転に伴って変化するトーンホイ
ール１７との間の磁気抵抗変化に伴って出力を変化させ
る。そして、この出力をハーネス２９により取り出し
て、図示しないＡＢＳやＴＣＳの制御器に送る。尚、こ
の様な円環状のセンサに就いては、例えば発明協会公開
技報９４−１６０５１に記載されている様に、従来から
公知であり、且つ本発明の要旨でもない為、図示及び詳
しい説明は省略する。又、本発明を実施する場合には、
必ずしもセンサが円環状である必要はない。

【００１６】上記円輪部１９と前記玉１３、１３の設置
部分との間には、第一のシールリング３０を設けてい
る。この第一のシールリング３０は、金属製の芯金３１
と、この芯金３１の先端内周縁部に設けられた弾性材３
２とから成る。このうちの芯金３１は、断面が略Ｌ字形
で全体を円環状に形成されており、外周縁部に形成した
円筒部３５を上記外輪１４の内端部に内嵌する事によ
り、上記円輪部１９と上記玉１３、１３の設置部分との
間に支持固定している。この状態で、ゴム、エラストマ
ー等によりやはり円環状に造られた上記弾性材３２先端
内周縁は、上記トーンホイール１７を構成する円筒部１
８の外周面に摺接する。従って、上記玉１３、１３設置
部分に存在するグリースが、上記トーンホイール１７や
センサ部分に入り込む事はない。

【００１７】 更に、上記カバー２１を構成する底板部
２６の内周縁部には、第二のシールリング３３の基端部
を係止している。この第二のシールリング３３は、上述
した第一のシールリング３０とは異なり、（カバー２１
を芯金として利用している為）芯金を持たず、ゴム、エ
ラストマー等の弾性材のみで構成されている。そして、
上記第二のシールリング３３を上記カバーよりも軸方向
内方に突出する状態で設ける事により、この第二のシー
ルリング３３の先端縁を、等速ジョイント６の外周面に
摺接自在としている。又、前記外輪１４の外端内周面に
は第三のシールリング３６を内嵌固定し、この第三のシ
ールリング３６を構成するシールリップの先端縁を、前
記取付フランジ１６の内側面及びハブ３の外周面に摺接
させている。これら第二、第三のシールリング３３、３
６は、雨水等の異物が、玉１３、１３設置部分やセンサ
部分に進入するのを防止する。

【００１８】上述の様に構成される本発明の回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットは、外輪１４の外周面に設
けた取付フランジ１５を懸架装置に結合固定し、ハブ３
の外周面に設けた取付フランジ１６に車輪を固定する事
により、この車輪を上記懸架装置に対して回転自在に支
持する。この状態で上記車輪の回転速度は、上記トーン
ホイール１７の回転に伴って変化する上記センサの出力
により求める。

【００１９】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、外輪１４、ハブ３、内輪４、及び
玉１３、１３により構成される転がり軸受ユニット部分
と、センサ、トーンホイール１７、及び第一、第二のシ
ールリング３０、３３とを、軸受メーカーの工場で一体
的に組み立てて、自動車メーカーの工場に納入できる。
そして、これら各部材を組み立てて構成される回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットを納入された自動車メー
カーの工場では、取付フランジ１５を車体側に設けられ
た懸架装置の構成部材に取り付け、上記等速ジョイント
６に結合された駆動軸５の外周面とハブ３内周面とをス
プライン係合させ、更にこの駆動軸５の先端部にナット
３４（図５参照）を螺合し緊締するのみで、回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットの組み付け作業を完了でき
る。

【００２０】従って、自動車メーカーの工場での組立工
数が減少し、この工場での組立作業の能率化を図れる。
軸受メーカーの工場で回転速度検出装置付転がり軸受ユ
ニットを組み立てる作業は、転がり軸受ユニットを単品
で取り扱う事でできる。転がり軸受ユニット単品は、寸
法、重量共にあまり大きくないので、構成各部材を組み
付け性の良好な方向に向けた状態で作業を行なえる（自
動車メーカーの工場では、保持筒１を併せて取り扱う必
要がある為、寸法、重量の面から組み付け方向が制限さ
れる）。従って、軸受メーカーの工場での組立作業の増
大に伴う組立作業の能率低下は、従来構造を自動車工場
で懸架装置部分に組み付ける場合の能率低下に比べれば
遥かに少ない。従って、全体としては十分に大きな能率
向上効果を得られる。

【００２１】又、トーンホイール１７はカバー２１に覆
われて外部に露出しない為、搬送時等にこのトーンホイ
ール１７が他の物品にぶつかる可能性は殆どない。この
為、軸受メーカーでの組立完了後にトーンホイール１７
が傷んだり設置位置がずれたりする事で発生する不良品
をなくし、歩留向上を図れる。

【００２２】

【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、以上に述べた通り構成され作用する為、次
のの様な優れた効果を得られる。 自動車メーカーの工場での組立工数を低減し、この
工場での組立作業の能率化を図れる。 搬送時にトーンホイール１０を傷めたり、或は設置
位置がずれる事を防止できて、不良品の発生を防止し、
歩留の向上によるコスト低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図。

【図２】図１の右方から見た図。

【図３】図１の右部拡大図。

【図４】図３の上部拡大図。

【図５】従来構造の１例を示す要部断面図。

【符号の説明】

１ 保持筒 ２ 外輪 ３ ハブ ４ 内輪 ５ 駆動軸 ６ 等速ジョイント ７ 外輪軌道 ８ 内輪軌道 ９ シールリング １０ トーンホイール １１ センサ １２ シールリング １３ 玉 １４ 外輪 １５、１６ 取付フランジ １７ トーンホイール １８ 円筒部 １９ 円輪部 ２０ 切り欠き ２１ カバー ２２ 周壁部 ２３ 大径部 ２４ 小径部 ２５ 段部 ２６ 底板部 ２７ 合成樹脂 ２８ 微小隙間 ２９ ハーネス ３０ 第一のシールリング ３１ 芯金 ３２ 弾性材 ３３ 第二のシールリング ３４ ナット ３５ 円筒部 ３６ 第三のシールリング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周面に外輪軌道を有し使用時に回転しな
   い外輪と、外周面に内輪軌道を有し使用時に回転する、
   ハブの内端部に内輪を外嵌して成る回転輪と、上記外輪
   軌道と内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、こ
   の回転輪を構成する上記内輪の内端部に形成した肩部に
   外嵌固定されたトーンホイールと、上記外輪の内端部
   に、この外輪の内端面から内方に突出する状態で外嵌固
   定されたカバーと、このカバーに支持されたセンサとを
   備えた回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於い
   て、上記トーンホイールは円輪部を有し、この円輪部の
   少なくとも内側面で上記センサに対向する部分は、磁気
   特性を円周方向に亙り交互に且つ等間隔に変化させてお
   り、このセンサは上記円輪部の内側面にアキシャル方向
   の微小隙間を介して対向しており、この円輪部と上記転
   動体設置部分との間に設けられた第一のシールリング
   が、上記トーンホイールとこの転動体設置部分との間を
   シールしており、上記カバーの内周縁部にその基端部を
   係止された第二のシールリングの先端縁が、上記ハブに
   結合固定されてこのハブを回転駆動する等速ジョイント
   の一部外周面に摺接自在とされている事を特徴とする回
   転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
2. 【請求項２】第二のシールリングは、カバーよりも軸方
   向内方に突出する状態で、その基端部をこのカバーの内
   周縁に係止されている、請求項１に記載した回転速度検
   出装置付転がり軸受ユニット。