WO2006028209A1 - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 Download PDF

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seal
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encoder
bearing device
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Kazuhisa Shigeoka
Syougo Suzuki
Yujiro Ono
Kazuo Komori
Kikuo Fukada
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    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device with a rotational speed detection device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like and incorporates a rotational speed detection device that detects the rotational speed of the wheel.
  • a wheel bearing device with a speed detection device is generally known.
  • a seal device is provided between an inner member and an outer member that are in rolling contact with each other through a rolling element, and a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction is provided as the seal.
  • the rotational speed detection device is composed of a magnetic encoder and a rotational speed sensor that is arranged facing the magnetic encoder and detects a magnetic pole change of the magnetic encoder as the wheel rotates.
  • the rotational speed sensor is attached to the knuckle after the wheel bearing device is attached to the knuckle constituting the suspension device.
  • the complexity of the air gap adjustment work between the rotation speed sensor and the magnetic encoder has been eliminated, and more recently, with the aim of more compaction, for wheels with a rotation speed detection device that also has a rotation speed sensor built into the bearing. Bearing devices have been proposed.
  • a structure as shown in FIG. 15 is known as an example of such a wheel bearing device with a rotational speed detection device.
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is supported and fixed to a suspension device (not shown), and an outer member 101 serving as a fixing member, and double row rolling elements (balls) 103 and 103 are attached to the outer member 101.
  • the outer member 1101 has a body mounting flange 101b integrally formed on the outer periphery, and double row outer rolling surfaces 101a and 101a are formed on the inner periphery.
  • the inner member 102 is formed with double row inner rolling surfaces 105a, 106a facing the outer rolling surfaces 101a, 101a of the outer member 101 described above.
  • one inner raceway surface 105a is integrally formed on the outer periphery of the hub wheel 105, and the other inner raceway surface 106a is formed on the inner raceway surface 105a of the hub wheel 105.
  • the double row rolling elements 103 and 103 are accommodated between these rolling surfaces, respectively, and are held by the cages 107 and 107 so as to be freely rollable.
  • the hub wheel 105 integrally has a wheel mounting flange 104 for mounting a wheel (not shown) on the outer periphery, and a hub bolt for fixing the wheel at a circumferentially equidistant position of the wheel mounting flange 104. 104a is planted. Further, on the inner periphery of the hub wheel 105, there is formed a selection 105c into which a stem portion 111 of an outer joint member 110 constituting a constant velocity universal joint (not shown) is fitted.
  • the inner member 102 indicates the hub ring 105 and the inner ring 106. Seals 108 and 109 are attached to the end of the outer member 101 to prevent leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and rain water and dust from entering the bearing from the outside. .
  • the inboard side seal 109 is fitted into the inner periphery of the end of the outer member 101, and has a first seal plate 112 formed in an L-shaped cross section, The first seal plate 112 is opposed to the second seal plate 113 having an L-shaped cross section.
  • the second seal plate 113 includes a cylindrical portion 113a that is fitted on the inner ring 106, and a vertical plate portion 113b that extends radially outward from the cylindrical portion 113a.
  • a magnetic encoder 114 which is a rubber magnet with magnetic powder mixed therein and alternately formed with magnetic poles N and S in the circumferential direction, is vulcanized and bonded to the body.
  • the first seal plate 112 is a core metal 115 having an L-shaped cross section, and is vulcanized and bonded integrally to the core metal 115, and the standing plate portion 113b of the second seal plate 113 is bonded.
  • a side lip 116a that is in sliding contact with the inner side surface thereof, and a seal member 116 that includes a pair of radial lips 116b and 116c that are in sliding contact with the cylindrical portion 113a.
  • An annular sensor holder 119 including a fitting cylinder 117 and a holding part 118 coupled to the fitting cylinder 117 is attached to the end of the outer member 101.
  • the fitting cylinder 117 includes a fitting cylinder part 117a and an inward flange part 117b extending radially inward from the fitting cylinder part 117a, and is formed in an annular shape with a cross-sectional L shape. .
  • the holding portion 118 is embedded with a rotational speed sensor 120 that faces the magnetic encoder 114 via a predetermined air gap, and is integrally molded in a circular arc shape with a synthetic resin.
  • the rotation speed sensor 120 incorporates a magnetic detection element such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc. that changes its characteristics according to the direction of magnetic flux flow, and a waveform shaping circuit that adjusts the output waveform of this magnetic detection element. It consists of IC.
  • the labyrinth seal is configured such that the end face of the inner ring 106 and the inwardly facing flange portion 117 b of the fitting cylinder 117 are closely opposed over the entire circumference via the minute gap 121.
  • the magnetic encoder 114 and the rotational speed sensor can be used even before the stem 111 of the outer joint member 110 is fitted to the inner diameter of the hub wheel 105, including during transportation to the assembly line of the finished vehicle manufacturer. It is possible to prevent foreign matter such as magnetic powder from entering between the 120 detection units. Therefore, it is possible to improve the reliability of wheel rotation speed detection.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-254985
  • such a conventional wheel bearing device with a rotational speed detection device has a stem of the outer joint member 110 on the inner diameter of the hub wheel 105, including when transported to the assembly line of a finished vehicle manufacturer. Even before the part 111 is fitted, the external force can be prevented from entering foreign matter such as magnetic powder between the magnetic encoder 114 and the detection part of the rotational speed sensor 120. With labyrinth seals or simple contact seals, foreign forces such as external force dust and magnetic powder enter between the magnetic encoder 114 and the detection part of the rotation speed sensor 120 during actual driving, which is a harsh environment. Inevitable. Such foreign objects may wear the magnetic encoder 114 and damage the detection part of the rotational speed sensor 120, which may reduce the reliability of detecting the rotational speed of the wheel.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and with a compact disc, a rotation speed detection device that prevents foreign matter from entering the detection unit and improves durability and reliability is provided.
  • An object of the present invention is to provide a wheel bearing device.
  • the invention according to claim 1 is the outer periphery of the double row on the inner periphery.
  • a hub wheel having an outer member formed with a rolling surface and a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery; and
  • An inner member formed of at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, and having a double row inner rolling surface facing the double row outer rolling surface on the outer periphery;
  • a plurality of rolling elements housed in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the outer member and the outer member, an encoder fitted on the inner ring, and the outer member facing the encoder.
  • a wheel bearing with a rotational speed detection device comprising: an annular sensor holder mounted on the end of the motor; and a rotational speed sensor molded integrally with the sensor holder and facing the encoder through a predetermined air gap.
  • the encoder The ring is configured to have an annular shape, and its characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals, and a seal is disposed on the inboard side of the encoder via the sensor holder. Sealing force A configuration was adopted in which the sensor holder and the inner ring were respectively attached to each other, and annular first and second sealing plate forces arranged opposite to each other were also provided.
  • the encoder is configured to have an annular shape, and the characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals.
  • a seal is disposed on the inboard side of the encoder, the seal force is attached to the sensor holder and the inner ring, and the first and second seal plate forces are arranged opposite to each other. Since it is provided integrally with the second seal plate, it can be used in a harsh environment even before the outer joint member is fitted inside the nozzle ring, including during transportation to the assembly line of a finished automobile manufacturer. Even during actual running, foreign matter such as magnetic powder can be reliably prevented from entering between the encoder and the detection unit of the rotation speed sensor. Therefore, the reliability of wheel rotation speed detection can be significantly improved.
  • the encoder is composed of a magnetic encoder in which magnetic powder is mixed and magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction, High-speed speed detection can be performed at low cost.
  • the sensor holder includes a fitting ring made of a steel plate and a holding portion integrally molded with the fitting ring, and the fitting ring But the outer member A cylindrical fitting portion that is press-fitted into the outer periphery, a flange portion that extends inward in the radial direction of the fitting portion, and that is in close contact with the end surface of the outer member, and a cylindrical portion that extends in the axial direction from the flange portion If the first seal plate is fitted inside this cylindrical part, the radial compactness can be achieved, and the surroundings of the rotational speed sensor and the like can be simplified, further improving the assembly workability.
  • the fitting ring is formed of nonmagnetic material and has corrosion resistance by steel repulsion pressing, the sensing performance of the rotational speed sensor is adversely affected. Can be prevented, and the durability of the seal can be further improved.
  • a small-diameter step portion is formed on the outer periphery of the inner ring, and the seal is mounted in an annular space formed between the small-diameter step portion and the sensor holder. Therefore, the height of the cross section of the seal can be secured sufficiently, and the sealing performance can be greatly improved.
  • the second seal plate force includes a cylindrical portion that is externally fitted to the inner ring, and a vertical plate portion that extends radially outward in the cylindrical portion force.
  • the seal member may be vulcanized and bonded to the first seal plate, and the lip of the seal member may be in sliding contact with the cylindrical portion and the upright plate portion.
  • the second seal plate force is a cylindrical portion that is externally fitted to the inner ring, and a large-diameter cylindrical portion that is formed to have a one-step large diameter from the cylindrical portion. And a standing plate portion extending radially outward from the large diameter cylindrical portion, a seal member is vulcanized and bonded to the first seal plate, and a lip of the seal member is attached to the large diameter cylindrical portion. And may be in sliding contact with the standing plate.
  • the cylindrical portion is arranged so as to protrude from the large end surface force of the inner ring, the width dimension of the inner ring can be suppressed to the minimum necessary, and the wheel Shaft It is possible to further improve the fuel efficiency and performance of the vehicle by further promoting the light-weight “compact” of the receiving device.
  • the encoder and the rotation speed sensor are arranged with a predetermined inclination angle, the magnetized portion of the magnetic encoder, for example, is changed by the inclination of the encoder.
  • the magnetic flux density can be substantially increased, the air gap with the rotation speed sensor can be set large, and the degree of freedom in design is improved, and the assembly work can be simplified.
  • a shield having a substantially U-shaped cross section is disposed further on the inboard side of the seal, and the shield has a slight diameter on the shoulder portion of the outer joint member. If the labyrinth seal is configured so as to face each other through the clearance in the direction, the sealing performance is further improved during actual running.
  • the shield extends inward in the radial direction of the first cylindrical portion and the first cylindrical portion fitted in the sensor holder.
  • a labyrinth seal is formed by a vertical plate portion and a second cylindrical portion extending in the axial direction of the vertical plate portion, with the vertical plate portion facing the second seal plate through a slight axial clearance. It may be.
  • the shield includes a first cylindrical portion fitted into the sensor holder, and a vertical plate portion extending inward in the radial direction of the force of the first cylindrical portion.
  • the standing plate portion may be composed of a second cylindrical portion extending in the axial direction, and the labyrinth seal may be configured by making the second cylindrical portion face the end surface of the inner ring via a slight axial clearance. .
  • the invention according to claim 14 of the present invention includes an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end. It has a nozzle ring having a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction on the outer periphery and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter stepped portion of the hub ring, and the double row is formed on the outer periphery.
  • a rolling element an encoder externally fitted to the inner ring, an annular fitting ring attached to an end of the outer member, and a predetermined air gap coupled to the fitting ring.
  • the encoder has an annular shape, and its characteristics in the circumferential direction are alternately
  • the sensor holder is arranged on the inner diameter side of the outer diameter of the knuckle fitting surface of the outer member, and a terminal for taking out an output signal of the rotational speed sensor force is provided.
  • the wheel bearing device with a rotation speed detection device is an inner ring rotation type, and includes a magnetic encoder fitted to the inner ring and a circle attached to the end of the outer member.
  • a rotational speed detection device comprising: an annular fitting ring; and a sensor holder that is coupled to the fitting ring and includes a holding part in which a rotational speed sensor that faces the magnetic encoder via a predetermined air gap is embedded.
  • the encoder has an annular shape, and the characteristics in the circumferential direction change alternately and at equal intervals, and the sensor holder is provided on the knuckle fitting surface of the outer member.
  • a terminal that is arranged on the inner diameter side of the outer diameter and that takes out the output signal of the rotational speed sensor force rises outward in the radial direction, and is led out along the end of the outer member in the circumferential direction.
  • the winding around the rotation speed sensor can be simplified, the assembly workability can be further improved, and the holding part can be prevented from overhanging the outer member force radially outward and interfering with the suspension system. .
  • the rotational speed sensor includes a plurality of magnetic detection elements, and the magnetic detection elements and the terminals, and the lead-out section that connects these terminals and the harness, Since the holding part is integrally molded with synthetic resin, it is possible to prevent the holding part from being chipped, dropped off, or corroded by a stepping stone while the vehicle is running, and is reliable in terms of durability. high.
  • a wheel bearing device with a rotation speed detection device includes an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end.
  • a hub wheel having a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction on the outer periphery, and an inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel, the outer periphery of the double row on the outer periphery
  • An inner member formed with an inner rolling surface facing the rolling surface, and a double row rolling element accommodated between the inner member and the outer member so as to roll freely,
  • An encoder externally fitted to the inner ring, an annular sensor holder attached to an end of the outer member so as to face the encoder, and an integral molding with the sensor holder, and a predetermined
  • the encoder has an annular shape
  • a seal is disposed on the inboard side of the encoder, and this sealing force is also attached to the sensor holder and the inner ring, and the annular first and second seal plates are arranged opposite to each other.
  • the wheel bearing device with a rotational speed detection device includes an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end.
  • the hub ring has a cylindrical small-diameter step portion that is integrally formed and extends in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring that is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring.
  • a rolling element an encoder externally fitted to the inner ring, an annular fitting ring attached to the end of the outer member, and a predetermined air gap coupled to the fitting ring.
  • Sensor holder comprising a holding part in which a rotational speed sensor facing the sensor is embedded
  • the encoder has an annular shape, and the characteristic in the circumferential direction changes alternately and at equal intervals.
  • a terminal for taking out an output signal from the rotational speed sensor is raised radially outward and connected to the noise derived in the circumferential direction along the end of the outer member.
  • An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for mounting to a suspension device on the outer periphery, a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting a wheel on one end
  • a hub wheel having one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, And an inner member formed of an inner ring press-fitted into the small diameter step portion of the hub wheel and formed with the other inner rolling surface facing the double row outer rolling surface, and the inner member and the outer member.
  • An annular sensor holder and the sensor holder are integrally molded.
  • the encoder In a wheel bearing device with a rotational speed detection device provided with a rotational speed sensor facing a coder through a predetermined radial clearance, the encoder has an annular shape and is mixed with magnetic powder. Magnetic encoder force with magnetic poles N and S alternately magnetized in the direction is also provided, and a seal is provided on the inboard side of this magnetic encoder. This sealing force is attached to the sensor holder and the inner ring, and faces each other.
  • the first and second sealing plate forces of the annular arrangement are as follows.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
  • the side closer to the outside of the vehicle in the state assembled to the vehicle is the outboard side (left side of the drawing), and the side closer to the center is the inboard side (right side of the drawing).
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is for a drive wheel, and has a double row with the hub wheel 1.
  • the rolling bearing 2 is provided as a unit, so-called third generation.
  • the double-row rolling bearing 2 has an outer member 4, an inner member 3, and double-row rolling elements (balls) 5, 5.
  • the outer member 4 is made of carbon such as S53C 0.40 to 0.4. It also has medium carbon steel strength including 80wt%, and has a body mounting flange 4b for attaching to the knuckle N on the outer periphery. Double-row outer rolling surfaces 4a and 4a are formed on the inner circumference, and a hardened layer is formed with a surface hardness in the range of 54 to 64 HRC by induction hardening!
  • the hub wheel 1 integrally has a wheel mounting flange 7 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outboard side, and the wheel mounting flange 7 is arranged at a circumferentially equidistant position.
  • Hub bolt 7a is planted.
  • one inner rolling surface la facing the double row outer rolling surfaces 4a, 4a and a cylindrical small-diameter step portion lb extending in the axial direction from the inner rolling surface la are formed.
  • the crimped portion 8 is formed by plastically deforming the end portion of the small-diameter stepped portion lb radially outward.
  • the inner ring 6 is press-fitted into the small-diameter step portion lb, and the other inner rolling surface 6a facing the double-row outer rolling surface 4a, 4a is formed on the outer periphery thereof. Further, the inner ring 6 is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel 1 by the caulking portion 8 to form a so-called self-retaining structure. As a result, it is not necessary to control the preload by tightening firmly with a nut or the like as in the conventional case, so that it is possible to achieve a lightweight 'compact' and improve the strength and durability of the hub wheel 1, and The preload amount can be maintained for a long time.
  • the inner member 3 indicates a hub ring 1 and an inner ring 6 press-fitted into the hub ring 1.
  • the hub wheel 1 is made of medium carbon steel containing 0.40-0.80 wt% carbon such as S53C, and the inner rolling surface la and the small diameter step from the seal land portion where the seal 10 on the outboard side is in sliding contact.
  • a hardened layer with a surface hardness in the range of 54 to 64 HRC is formed by induction hardening over the part lb.
  • the caulking part 8 is an unquenched part with a surface hardness of 25HRC or less after forging. This improves the wear resistance of the seal land that is the base of the wheel mounting flange 7. It has sufficient mechanical strength against the rotational bending load applied to the wheel mounting flange 7 that can be lifted by the increased force, and the durability of the hub wheel 1 is further improved. In addition, the workability when the caulking portion 8 is plastically deformed is improved, and the occurrence of cracks and the like during processing is prevented, thereby improving the reliability of the quality.
  • a selection (or spline) lc is formed on the inner periphery of the hub wheel 1, and an outer joint member 12 constituting a constant velocity universal joint is fitted through the selection lc.
  • the shoulder portion 13 of the outer joint member 12 is abutted against the caulking portion 8 of the hub wheel 1 and is integrally fixed to the hub wheel 1 so as to be separable in the axial direction by a fixing nut 14.
  • the sensor holder 15 formed in an annular shape is attached to the end of the outer member 4, and includes a fitting ring 16 and the fitting ring 16.
  • the holding part 1 7 and the joint are connected to each other.
  • the fitting ring 16 includes a cylindrical fitting portion 16a that is press-fitted into the outer periphery of the outer member 4, a flange portion 16b that extends radially inward from the fitting portion 16a, and an axial direction from the flange portion 16b. It consists of a cylindrical part 16c that extends, and is entirely formed in an annular shape.
  • the fitting ring 16 is formed of a corrosion-resistant stainless steel plate or the like with a press carriage.
  • perforations 18 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the cylindrical portion 16c, and the holding portion 17 is integrally molded with a synthetic resin.
  • the sensor holder 15 is attached to the end of the outer member 4 with the flange portion 16b of the fitting ring 16 being in close contact with the end surface of the outer member 4, and the seal 11 is inserted into the sensor holder 15. Arranged on the board side!
  • a rotation speed sensor 20 is embedded in the holding portion 17 so as to face a magnetic encoder 19 described later via a predetermined axial clearance.
  • the rotation speed sensor 20 incorporates a magnetic detecting element such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc. that changes its characteristics according to the flow direction of the magnetic flux, and a waveform shaping circuit that adjusts the output waveform of the magnetic detecting element. It consists of IC.
  • the seal 11 on the inboard side is attached to the sensor holder 15 and the inner ring 6, respectively, and is composed of annular first and second seal plates 21 and 22 each having a substantially L-shaped cross section. Are arranged.
  • the second seal plate 22 includes a cylindrical portion 22a that is externally fitted to the inner ring 6, and a standing plate portion 22b that extends radially outward from the cylindrical portion 22a.
  • An annular tongue piece 22c is projected in the axial direction at the front end of the upright plate portion 22b, and slightly protrudes from the cylindrical portion 16c of the sensor holder 15.
  • a labyrinth seal 23 is configured to face each other through a strong radial clearance.
  • the second seal plate 22 is formed by pressing austenitic stainless steel (JIS standard SUS304, etc.) or anti-corrosion cold rolled steel (CFIS standard SPCC, etc.). Is formed.
  • the first seal plate 21 includes a cylindrical portion 21a fitted inside the sensor holder 15, and an upright plate portion 21b in which one end of the cylindrical portion 21a extends radially inward.
  • the seal member 24 is also an elastic member such as rubber.
  • the side lip 24a is in sliding contact with the standing plate portion 22b of the second seal plate 22, and the grease lip 24b and the intermediate lip 24c are in sliding contact with the cylindrical portion 22a of the second seal plate 22.
  • a steel plate base 25 is disposed on the opposite side of the seal 11 with the holding portion 17 of the sensor holder 15 interposed therebetween.
  • This base 25 is made of press-cage of ferromagnetic steel such as ferritic stainless steel (CFIS standard SUS430), anti-corrosion cold rolled steel (CFIS standard SPCC, etc.).
  • the cross section is formed in a substantially L-shape by ⁇ .
  • the base 25 includes a cylindrical portion 25a that is externally fitted to the inner ring 6, and a standing plate portion 25b that extends radially outward from the cylindrical portion 25a.
  • a magnetic encoder 19 in which a magnetic powder such as ferrite is mixed in an elastomer such as rubber is vulcanized and bonded to the surface of the upright portion 25b on the inboard side.
  • This magnetic encoder 19 has a magnetic encoder N and S alternately magnetized in the circumferential direction, and constitutes a rotary encoder for detecting the wheel rotation speed.
  • the rotational speed sensor 20 is arranged in the annular sensor holder 15, the seal 11 is fitted on the inboard side of the rotational speed sensor 20, and furthermore, Since the labyrinth seal 23 is formed on the inboard side of the seal 11, even before the outer joint member 12 is fitted into the hub wheel 1 including when it is transported to the assembly line of the finished vehicle manufacturer, In addition, even during actual running, which is a harsh environment, it is possible to reliably prevent foreign substances such as external force magnetic powder from entering between the magnetic encoder 19 and the detection part of the rotation speed sensor 20. Therefore, the reliability of wheel rotation speed detection can be significantly improved.
  • an active type rotational speed detection device including a magnetic encoder 19 and a rotational speed sensor 20 having a magnetic detection element force such as a Hall element is illustrated.
  • the rotational speed detection device according to the present invention is not limited to this, and may be, for example, a magnetic encoder and a passive type having an equal force of an annular coil wound around a magnet.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention.
  • This embodiment is basically different from the above-described embodiment (Fig. 1) only in the mounting part of the seal on the inboard side, except for the same part, the same part or the part having the same function. Are given the same reference numerals and their detailed description is omitted.
  • the seal 11 on the inboard side in this embodiment is the same as that in the above-described embodiment. That is, the seal 11 includes annular first and second seal plates 21 and 22 that are attached to the sensor holder 15 and the inner ring 6 ′, respectively, and have a substantially L-shaped cross section. Are arranged.
  • the cylindrical portion 22a of the second seal plate 22 is externally fitted to the inner ring 6 ′, but the inner ring 6 ′ is formed to be narrower than the inner ring 6 described above. It is mounted so as to protrude from the large end surface 6b of 6 'to the inboard side. As a result, lightweight 'compactness' can be further promoted, and vehicle fuel efficiency and performance can be improved.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a third embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention. Note that this embodiment basically differs from the second embodiment (FIG. 3) described above only in the configuration of the labyrinth seal, and other than the same part, the same part, or the part having the same function. Are given the same reference numerals and their detailed description is omitted.
  • the inboard-side seal 11 ' is attached to the sensor holder 15 and the inner ring 6', respectively, from the annular first and second seal plates 21 and 22 'formed in a substantially L-shaped cross section. Are arranged opposite to each other.
  • the second seal plate 22 ′ includes a cylindrical portion 22a that is fitted on the inner ring 6 ′, and a standing plate portion 22b that extends radially outward from the cylindrical portion 22a.
  • the upright plate portion 22b and the cylindrical portion 21a of the first seal plate 21 are opposed to each other through a slight radial clearance, and the labyrinth 26 is configured.
  • a shield 27 is disposed further on the inboard side of the seal 11 '!
  • the shield 27 includes a first cylindrical portion 27a fitted in the sensor holder 15, a vertical plate portion 27b extending radially inward from the first cylindrical portion 27a, and an axial direction from the vertical plate portion 27b. And a second cylindrical portion 27c extending in the shape of a cross section.
  • the standing plate portion 27b and the standing plate portion 22b of the second seal plate 22 ' are opposed to each other with a slight axial clearance to form a labyrinth seal 28.
  • a labyrinth seal 29 is configured so that the second cylindrical portion 27c of the shield 27 and the shoulder portion 13 of the outer joint member 12 face each other with a slight radial clearance.
  • the labyrinth seal of the seal 11 and the labyrinth seal 26 of the seal 11 are disposed. Since the labyrinth seal 29 is formed between the shield 27 and the shoulder 13 of the outer joint member 12, the outer joint member 12 is attached to the hub wheel 1, including the transportation to the assembly line of the finished vehicle manufacturer. Even before the machine is fitted, or during actual running in a harsh environment, foreign matter such as magnetic powder enters between the magnetic encoder 19 and the detection unit of the rotational speed sensor 20 from the outside. Can be reliably prevented.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a fourth embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention.
  • This embodiment is a modification of the above-described third embodiment (FIG. 4), except that the shape of the shield is different, and other parts having the same function, the same parts, or the same function are denoted by the same reference numerals. In addition, the detailed description is omitted.
  • a shield 30 is disposed on the inboard side of the seal 11 '!
  • the shield 30 includes a first cylindrical portion 30a fitted into the sensor holder 15, a vertical plate portion 30b extending radially inward from the first cylindrical portion 30a, and an axial direction from the vertical plate portion 30b.
  • the second cylindrical portion 30c extends and has a substantially U-shaped cross section.
  • the second cylindrical portion 30c of the shield 30, the shoulder portion 13 of the outer joint member 12, and the end face of the inner ring 6 'face each other through a slight gap, and labyrinth seals 29 and 31 are formed, respectively.
  • the shield 30 is disposed on the inboard side of the seal 11 ′. Then, the labyrinth seal 29, 31 is formed between the shield 30 and the shoulder 13 of the outer joint member 12 and the end face of the inner ring 6 '. Therefore, the magnetic encoder can be used in the state before the outer joint member 12 is fitted inside the hub wheel 1, including when it is transported to the assembly line of the finished product manufacturer of the automobile, and even in the actual running that is a harsh environment. It is possible to reliably prevent foreign matter such as magnetic powder from entering between the sensor 19 and the detecting portion of the rotation speed sensor 20 from the outside.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing a fifth embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention. It should be noted that only the part of the seal on the inboard side is different from the second embodiment described above (Fig. 3), and other parts having the same functions, the same parts, or the same functions are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof will be omitted.
  • annular sensor holder 15 is attached to the end of the outer member 4.
  • the sensor holder 15 includes a fitting ring 16 and a holding portion 17 coupled to the fitting ring 16.
  • the seal 32 on the inboard side is composed of annular first and second seal plates 21 and 33 having a substantially L-shaped cross section, and is formed on the outer side of the cylindrical portion 16c of the fitting ring 16 and the inner ring 6 '. They are fitted to the respective diameters and are arranged facing each other.
  • the first seal plate 21 acts as a force with a cylindrical portion 21a fitted into the sensor holder 15 and a vertical plate portion 21b extending inward in the radial direction at one end of the cylindrical portion 21a.
  • the first seal plate 21 has a side lip 24a, a grease lip 24b, and an intermediate lip 24c integrally formed, and a seal member 24, which is an elastic member such as rubber, is vulcanized and bonded to the body.
  • the second seal plate 33 is formed by pressing austenitic stainless steel (JIS standard SUS 304, etc.) or anti-corrosion cold-rolled steel (CFIS standard SPCC, etc.).
  • JIS standard SUS 304, etc. austenitic stainless steel
  • CFIS standard SPCC anti-corrosion cold-rolled steel
  • an upright plate portion 33c extending outward in the direction.
  • the side lip 24a is in sliding contact with the upright plate portion 33c of the second seal plate 33, and the grease lip 24b and the intermediate lip 24c are in sliding contact with the large-diameter cylindrical portion 33b of the second seal plate 33, respectively.
  • the tip of the upright plate portion 33c of the second seal plate 33 faces the cylindrical portion 21a of the first seal plate 21 via a slight radial clearance to form a labyrinth seal 23. . Thereby, the sealing performance of the seal 32 on the inboard side can be further improved.
  • the large-diameter cylindrical portion 33b of the second seal plate 33 is disposed so as to protrude from the large end surface 6b of the inner ring 6 'toward the inboard side.
  • the width dimension of the inner ring 6 ' can be suppressed to the minimum necessary, and the light weight and compactness of the wheel bearing device can be further promoted to improve the fuel efficiency and performance of the vehicle.
  • the cylindrical portion of the second seal plate 33 includes a fitting cylindrical portion 33a that is externally fitted to the inner ring 6 ', and a large-diameter cylindrical portion 33b that is formed to have a larger diameter than this. Therefore, the rigidity of the second seal plate 33 can be secured even if the large-diameter cylindrical portion 33b protrudes from the large end surface 6b of the inner ring 6 '. Can be maintained.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a sixth embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention. It should be noted that only the configuration of the detection unit is different from that of the first embodiment (FIG. 2) described above, and the same parts, the same parts, or parts having the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof. Is omitted.
  • an annular sensor holder 35 is attached to the end of the outer member 4.
  • the sensor holder 35 includes a fitting ring 16 and a holding portion 36 coupled to the fitting ring 16.
  • the fitting ring 16 includes a cylindrical fitting portion 16a that is press-fitted into the outer periphery of the outer member 4, a flange portion 16b that extends radially inward from the fitting portion 16a, and a shaft that extends from the flange portion 16b.
  • the cylindrical portion 16c extends in the direction, and is formed in an annular shape as a whole. Further, perforations 18 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the cylindrical portion 16c, and the holding portion 36 is integrally molded with a synthetic resin.
  • the seal 11 is connected to the cylindrical portion 16c of the sensor holder 35 and the inner ring 6
  • the sensor holder 35 is press-fitted and fixed to the end portion of the outer member 4 in a state where the flange portion 16b is in close contact with the end surface of the outer member 4.
  • a steel plate base 37 is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 6.
  • This base 37 is pressed from a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.) or an anti-corrosion cold-rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.).
  • the cross-section is formed into an approximately L shape by processing.
  • the cylindrical portion 37a is press-fitted into the inner ring 6, and the upright plate portion 37b extends from the cylindrical portion 37a so as to incline radially outward.
  • This magnetic encoder 38 is alternately magnetized with magnetic poles N and S in the circumferential direction to constitute a rotary encoder for detecting the rotational speed of the wheel.
  • a rotational speed sensor 20 facing the magnetic encoder 38 via a predetermined air gap is embedded in an inclined state.
  • the rotation speed sensor 20 includes a magnetic detecting element such as a hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc. that changes its characteristics according to the flow direction of magnetic flux, and a waveform shaping circuit that adjusts the output waveform of the magnetic detecting element. It consists of an integrated IC.
  • the standing plate portion 37b to which the magnetic encoder 38 is bonded is formed to be inclined, the volume of the magnetized portion is increased and the magnetic flux density can be substantially increased.
  • this inclination makes it possible to reduce the cross-sectional height of the sensor holder 35 itself, and to achieve a compact bearing portion.
  • the inclination angles of the magnetic encoder 38 and the rotation sensor 20 described above are set in a range of 20 to 45 ° with respect to the vertical line. If the tilt angle is less than 20 °, the effect of tilting cannot be expected, and if it exceeds 45 °, warp in the axial direction is required, which is not preferable.
  • Example 7
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention
  • FIG. 9 is a side view of FIG. 8
  • FIG. 10 (a) is FIG. (B) is a side view of (a)
  • FIG. 11 is a cross-sectional view at a position different from FIG. 10 (a).
  • this embodiment basically differs from the above-described embodiment only in part of the harness winding, and other parts that are the same, the same parts, or the same function are denoted by the same reference numerals and details thereof. The detailed explanation is omitted.
  • This wheel bearing device with a rotational speed detection device is for a drive wheel, and has a so-called third generation configuration in which the hub wheel 1 ′ and the double row rolling bearing 2 are unitized.
  • the hub wheel 1 ′ has a wheel mounting flange 7 for attaching a wheel (not shown) at the end on the outboard side, and a hub bolt 7 a is planted at the circumferentially equidistant position of the wheel mounting flange 7. It is installed.
  • the inner rolling surface la on one side (outboard side) facing the double-row outer rolling surfaces 4a, 4a, and a cylindrical small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface la lb is formed, and a selection (or spline) lc is formed on the inner periphery.
  • the inner ring 6 ′ is press-fitted into the small-diameter stepped portion lb, and the other (inboard side) inner rolling surface 6 a facing the double-row outer rolling surfaces 4 a and 4 a is formed on the outer periphery thereof.
  • the inner member 3 indicates a hub wheel 1 ′ and an inner ring 6 ′ press-fitted into the hub wheel 1 ′.
  • the sensor holder 39 is attached to the end of the outer member 4 on the inboard side.
  • the sensor holder 39 includes a fitting ring 16 ′ and a holding portion 40 coupled to the fitting ring 16 ′.
  • the fitting ring 16 ′ includes a cylindrical fitting portion 16 a that is press-fitted into the outer periphery of the outer member 4, a flange portion 16 b that extends radially inward from the fitting portion 16 a, and an insert portion from the flange portion 16 b.
  • the conical portion 16c ′ that protrudes toward the board side and has a reduced diameter on the front end side and a cylindrical portion 16c that extends in the axial direction also has a front end force of the conical portion 16c ′, and the whole is formed in an annular shape.
  • the fitting ring 16 ' is formed by pressing a stainless steel plate having corrosion resistance.
  • this fitting ring 16 ' is made of a non-magnetic steel plate, such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type, etc.) so as not to adversely affect the sensing performance of the rotational speed sensor 20 described later.
  • a non-magnetic steel plate such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type, etc.) so as not to adversely affect the sensing performance of the rotational speed sensor 20 described later.
  • Preferably formed Preferably formed.
  • perforations 18 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the cylindrical portion 16c ', and the holding portion 40 is molded in a body mold. Then, the sensor holder 39 is externally fitted in a state where the seal 11 ′ is fitted in the cylindrical portion 16 c of the fitting ring 16 ′ and the flange portion 16 b of the fitting ring 16 ′ is in close contact with the end surface of the outer member 4. The end of the side member 4 is press-fitted and fixed.
  • the force illustrated as an example in which the holding portion 40 is integrally molded with the fitting ring 16 ′ is not limited to this force. Not shown in the figure. Punching force
  • the holding portion 40 is held so that a part protrudes radially inward. The part may be attached to the fitting ring.
  • the holding part 40 is made of a synthetic resin such as PA (polyamide) 66 and has a substantially L-shaped cross section.
  • the holding portion 40 is embedded with a rotation speed sensor 20 that faces a magnetic encoder 19 (described later) through a predetermined axial clearance (air gap).
  • a terminal 41 for taking out an output signal from the rotational speed sensor 20 is raised radially outward, and is circumferentially extended along the end of the outer member 4. It is connected to a line 42 derived in the direction via a derivation unit 42a.
  • the rotational speed sensor 20, the terminal 41, and the lead-out portion 42a connected to the noise 42 are molded integrally with the holding portion 40 by a synthetic resin.
  • the holding portion 40 can be prevented from being interfered with the suspension device (not shown) by the four outer members 4 protruding outward in the radial direction, and the lead-out portion 42a is sealed with the seal 11 '. It is possible to arrange the holding portion 40 in a compact space of the holding portion 40.
  • the seal 11 on the inboard side is composed of annular first and second seal plates 21 and 22 'having a substantially L-shaped cross section, and the cylindrical portion of the fitting ring 16' in the sensor holder 39 The outer diameters of 16c and inner ring 6 'are fitted to each other and arranged to face each other.
  • the first seal plate 21 also has a force with a cylindrical portion 21a fitted in the sensor holder 39 and a vertical plate portion 21b extending inward in the radial direction of one end of the cylindrical portion 21a.
  • the first seal plate 21 has a side lip 24a, a grease lip 24b and an intermediate lip 24c integrally formed, and a seal member 24, which is also an elastic member such as rubber, is vulcanized and bonded to the body.
  • the second seal plate 22 is made of an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS30). 4), or cold-rolled steel with anti-corrosion treatment (CFCC SPCC, etc.) is formed by press working and is externally fitted to the inner ring 6 '. And a standing plate portion 22b extending outward in the radial direction.
  • the side lip 24a is in sliding contact with the upright plate portion 22b of the second seal plate 22 ', and the grease lip 24b and the intermediate lip 24c are in sliding contact with the cylindrical portion 22a of the second seal plate 22'.
  • the leading end of the upright plate portion 22b in the second seal plate 22 ′ is opposed to the cylindrical portion 21a of the first seal plate 21 through a slight radial clearance to form a labyrinth seal 26. Yes. Thereby, the sealing performance of the seal 11 on the inboard side can be further improved.
  • the cylindrical portion 22a of the second seal plate 22 ' is fitted to the outer diameter of the inner ring 6' with a fitting width sufficient to ensure a predetermined pull-out resistance, and a part of the cylindrical portion 22a.
  • the standing plate portion 22b is also arranged so as to project the large end face force of the inner ring 6 '. As a result, the width of the inner ring 6 ′ can be suppressed to the minimum necessary, and a lighter and more compact wheel bearing device can be achieved.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view at a position where FIG. 10A is shifted in the circumferential direction.
  • the harness 42 is removed from the sensor holder 39 by extending it in the circumferential direction, so that the harness 42 is removed from the outer diameter of the knuckle fitting surface 4c of the outer member 4, specifically, The outer member 4 is disposed on the inner diameter side with respect to the outer diameter of the step portion 4d.
  • the rotational speed sensor 20 and the sensor holder 39 do not hinder the mounting of the bearing device to the vehicle body by fitting the knuckle N of the vehicle body to the knuckle fitting surface 4c of the outer member 4.
  • the assembly of the wheel bearing device to the knuckle N can be easily performed, and the noise 42 coupled to the rotational speed sensor 20 can be prevented from extending in the axial direction, so that the harness 42 and the constant velocity universal joint ( Interference (not shown) can be avoided. Further, since the harness 42 is taken out from the circumferential direction, the axial length of the entire bearing device is not increased.
  • the sensor holder 39 is attached to an annular fitting ring 16 ′ fitted to the end of the outer member 4, and the fitting ring 16 ′ A cylindrical fitting portion 16a that is externally fitted to the stepped portion 4d of the member 4, a flange portion 16b that extends radially inward from the fitting portion 16a, and a tip that protrudes from the flange portion 16b to the inboard side. Consists of a conical portion 16c ′ whose diameter is reduced and a cylindrical portion 16c extending in the axial direction from the tip of the conical portion 16c ′.
  • the sensor holder 39 can be easily arranged in a space on the inner diameter side of the outer diameter of the knuckle fitting surface 4c of the side member 4.
  • the fitting ring 16 ′ to which the sensor holder 39 is attached has a partially conical shape, so that a space can be created in the radial direction, and the sensor holder 39 projects beyond the outer diameter of the outer member 4. Can be prevented.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing an eighth embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention. Note that this embodiment basically differs from the seventh embodiment (FIG. 10) described above only in the configuration of the detection unit, except for the same part, the same part, or a part having the same function. The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
  • the seal 32 is mounted in an annular space formed by the cylindrical portion 16c of the fitting ring 16 'and the inner ring 6', and the flange portion 16b of the fitting ring 16 'is outward.
  • the sensor holder 39 is press-fitted and fixed to the end of the outer member 4 in a state of being in close contact with the end surface of the member 4.
  • the seal 32 on the inboard side is attached to the sensor holder 39 and the inner ring 6 ', and includes annular first and second seal plates 21 and 33 each having a substantially L-shaped cross section. It is arranged to face.
  • the second seal plate 33 includes a fitting cylindrical portion 33a fitted on the inner ring 6 ', a cylindrical large-diameter cylindrical portion 33b extending in the axial direction from the fitting cylindrical portion 33a, and the large-diameter cylindrical portion 33b. And a standing plate portion 33c extending radially outward from the center.
  • the side lip 24a of the first seal plate 21 is in sliding contact with the standing plate portion 33c of the second seal plate 33, and the grease lip 24b and the intermediate lip 24c are the large-diameter cylindrical portion of the second seal plate 33. It is in sliding contact with 33b.
  • a magnetic encoder 43 in which magnetic powder such as ferrite is mixed in an elastomer such as rubber is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the fitting cylindrical portion 33a of the second seal plate 33.
  • the magnetic encoder 43 has a magnetic encoder N and S alternately magnetized in the circumferential direction, and constitutes a rotary encoder for detecting wheel rotation speed.
  • An elastic member 44 such as an O-ring is attached to the annular space between the large-diameter cylindrical portion 33b and the outer diameter of the inner ring 6 'in the second seal plate 33. Prevents dust from entering.
  • the force illustrated as an example in which the magnetic encoder 43 of the second seal plate 33 is integrally joined is not limited thereto, and the second seal plate 33 and the magnetic encoder 43 are configured separately. May be.
  • the rotational speed sensor 20 is disposed in the annular sensor holder 39, and the seal 32 is disposed on the inboard side of the rotational speed sensor 20.
  • FIG. 13 is an essential part enlarged view showing a ninth embodiment of the wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the invention.
  • This embodiment is basically the same as the above-described eighth embodiment (FIG. 10) except for the configuration of the seal on the inboard side, and the same for other parts having the same function, the same parts, or the same function. A detailed description will be omitted with reference numerals.
  • the sensor holder 39 is attached to the end of the outer member 4 on the inboard side.
  • the sensor holder 39 includes a fitting ring 16 ′ and a holding portion 40 coupled to the fitting ring 16 ′.
  • the inboard side seal 11 ′ is mounted between the cylindrical portion 16 c of the fitting ring 16 ′ and the inner ring 44.
  • the seal 11 on the inboard side is composed of annular first and second seal plates 21 and 22 formed in a substantially L-shaped cross section by a press carriage.
  • the first seal plate 21 is fitted to the cylindrical portion 16 c of the fitting ring 16.
  • the inner ring 44 is formed with a small-diameter step portion 44a at the end portion on the large-diameter side, and the second seal plate 22 ′ is fitted into the small-diameter step portion 44a.
  • the first and second seal plates 21 and 22 ′ are arranged to face each other.
  • the inner ring 44 is formed with a small-diameter step portion 44a, and an inboard-side seal 11 ′ is mounted in an annular space formed between the small-diameter step portion 44a and the sensor holder 39. Therefore, the cross-sectional height of the seal 11 'can be secured sufficiently, and the sealing performance can be greatly improved.
  • FIG. 14 is an enlarged view of a main part showing a tenth embodiment of a wheel bearing device with a rotational speed detection device according to the present invention.
  • This embodiment is the same as that of the ninth embodiment (FIG. 13).
  • a modification is shown, and basically only the configuration of the detection unit is different, and the same parts, the same parts, or parts having the same function are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the magnetic encoder 43 is externally fitted to the inner ring 44a via the base 45.
  • the base 45 is made by pressing a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430, etc.) or a cold-rolled cold-rolled steel plate (JIS standard SPCC, etc.). It is formed in an annular shape by processing.
  • a magnetic encoder 43 in which a magnetic powder such as ferrite is mixed in an elastomer such as rubber is vulcanized and bonded to the outer surface of the base 45.
  • the magnetic encoder 43 has a magnetic encoder N and S alternately magnetized in the circumferential direction, and constitutes a rotary encoder for detecting the wheel rotation speed.
  • the rotational speed sensor 20 is disposed in the annular sensor holder 39, and the seal 11 ′ is disposed on the inboard side of the rotational speed sensor 20. Even during actual running, which is a harsh environment, foreign matter such as external force magnetic powder can be reliably prevented from entering between the magnetic encoder 43 and the detecting portion of the rotational speed sensor 20. Therefore, the reliability of detecting the rotational speed of the wheel can be greatly improved.
  • the wheel bearing device with a rotation speed detection device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device in which any type of rotation speed detection device is built in the inner ring rotation structure.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 4 It is a principal part enlarged view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing a main part of a wheel bearing device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing a main part of a fifth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a sixth embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of the wheel bearing device according to the invention.
  • FIG. 9 is a side view of FIG.
  • FIG. 10 (a) is an enlarged view of the main part of FIG. (B) is a side view of the above.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view at a position different from FIG. 10 (a).
  • FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing an eighth embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged view showing a main part of a ninth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 14 is an essential part enlarged view showing a tenth embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a conventional wheel bearing device.
  • FIG. 16 is an enlarged view of the main part.

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Abstract

【課題】  コンパクト化と共に、検出部に異物が侵入するのを防止し、耐久性と信頼性を向上させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】  内輪6に外嵌されたエンコーダ19と、このエンコーダ19に対向して外方部材4の端部に装着された円環状のセンサホルダ15と、このセンサホルダ15に一体モールドされ、エンコーダ19に所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサー20とを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、エンコーダ19が円環状をなす磁気エンコーダからなると共に、このエンコーダ19のインボード側にセンサホルダ15を介してシール11が配設され、このシール11が、センサホルダ15と内輪6にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第1および第2のシール板21、22からなる。

Description

明 細 書
回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、この車輪の回転速度を 検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 に関するものである。
背景技術
[0002] 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)を制御すべく車輪の回転速度を検出するために、回転速度検出 装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置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ェ ンコーダを前記シール装置に一体ィ匕させると共に、磁気エンコーダと、この磁気ェン コーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気ェ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 、る。
[0003] 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 ンパクトイ匕を狙って最近では、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。
[0004] 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 15に示すような 構造が知られている。この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、図示しない懸 架装置に支持固定され、固定部材となる外方部材 101と、この外方部材 101に複列 の転動体 (ボール) 103、 103を介して内挿された内方部材 102とを有し、外方部材 1 01は車体取付フランジ 101bを外周に一体に有し、内周には複列の外側転走面 101 a、 101aが形成されている。一方、内方部材 102は、前記した外方部材 101の外側 転走面 101a、 101aに対向する複列の内側転走面 105a、 106aが形成されている。 これら複列の内側転走面 105a、 106aのうち一方の内側転走面 105aはハブ輪 105 の外周に一体形成され、他方の内側転走面 106aは、ハブ輪 105の内側転走面 105 aから軸方向に延びる円筒状の小径段部 105bに圧入された内輪 106の外周に形成 されている。そして、複列の転動体 103、 103がこれら両転走面間にそれぞれ収容さ れ、保持器 107、 107によって転動自在に保持されている。
[0005] ハブ輪 105は、外周に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ 104 を一体に有し、この車輪取付フランジ 104の円周等配位置には車輪を固定するため のハブボルト 104aが植設されている。また、ハブ輪 105の内周には、図示しない等 速自在継手を構成する外側継手部材 110のステム部 111が内嵌されるセレーシヨン 105cが形成されている。内方部材 102は、このハブ輪 105と内輪 106を指す。そし て、外方部材 101の端部にはシール 108、 109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。
[0006] インボード側のシール 109は、図 16に拡大して示すように、外方部材 101の端部内 周に内嵌され、断面 L字状に形成された第 1のシール板 112と、この第 1のシール板 112に対向し、断面 L字状に形成された第 2のシール板 113とからなる。この第 2のシ ール板 113は、内輪 106に外嵌される円筒部 113aと、この円筒部 113aから径方向 外方に延びる立板部 113bとを有し、この立板部 113bの外側面には、磁性体粉の混 入され、周方向に交互に磁極 N、 Sが形成されたゴム磁石カゝらなる磁気エンコーダ 11 4がー体に加硫接着されて 、る。
[0007] 一方、第 1のシール板 112は、断面 L字状に形成された芯金 115と、この芯金 115 に一体に加硫接着され、前記第 2のシール板 113における立板部 113bの内側面に 摺接するサイドリップ 116aと、円筒部 113aに摺接する一対のラジアルリップ 116b、 1 16cとからなるシール部材 116とを有している。
[0008] 外方部材 101の端部には、嵌合筒 117と、この嵌合筒 117に結合された保持部 11 8とからなる円環状のセンサホルダ 119が装着されている。嵌合筒 117は、嵌合筒部 117aと、この嵌合筒部 117aから径方向内方に延びる内向鍔部 117bとからなり、断 面 L字状で全体が円環状に形成されて ヽる。 [0009] 保持部 118は、その内部に前記磁気エンコーダ 114に所定のエアギャップを介し て対畤する回転速度センサ 120が包埋され、合成樹脂で円弧状に一体モールド成 形されている。回転速度センサ 120は、ホール素子、磁気抵抗素子 (MR素子)等、 磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の 出力波形を整える波形成形回路が組み込まれた ICとからなる。
[0010] ここで、内輪 106の端面と嵌合筒 117の内向鍔部 117bとを微小隙間 121を介して 全周に亙り近接対向させてラビリンスシールが構成されている。これにより、自動車の 完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪 105の内径に外側継手部材 1 10のステム部 111を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ 114と回転速度セン サ 120の検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる。 したがって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図ることができる。
特許文献 1:特開 2003 - 254985号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] し力しながら、こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、自動車の 完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪 105の内径に外側継手部材 1 10のステム部 111を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ 114と回転速度セン サ 120の検出部との間に、外部力も磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できる特 徴を具備するも、こうしたラビリンスシールあるいは簡易的な接触シール等では、過酷 な環境となる実走時において、磁気エンコーダ 114と回転速度センサ 120の検出部 との間に外部力 ダストや磁性粉末等の異物が侵入するのは必至である。こうした異 物は磁気エンコーダ 114を摩耗させると共に、回転速度センサ 120の検出部を損傷 させ、車輪の回転速度検出の信頼性が低下する恐れがあった。
[0012] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトィ匕と共に、検出部に 異物が侵入するのを防止し、耐久性と信頼性を向上させた回転速度検出装置付き 車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0013] 係る目的を達成すベぐ本発明のうち請求項 1記載の発明は、内周に複列の外側 転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フラン ジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に圧入され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 内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複 列の転動体と、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するよう に前記外方部材の端部に装着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに 一体モールドされ、前記エンコーダに所定のエアギャップを介して対畤する回転速度 センサとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記エンコーダ が円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように 構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホルダを介してシー ルが配設され、このシール力 前記センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに 対向して配置された環状の第 1および第 2のシール板力もなる構成を採用した。
[0014] このように、内輪回転タイプの回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、 エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変 化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側にシールが配設され、 このシール力 センサホルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された 環状の第 1および第 2のシール板力 なり、エンコーダがこの第 2のシール板に一体 に設けられているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ノヽ ブ輪に外側継手部材を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時に おいても、エンコーダと回転速度センサの検出部との間に、外部から磁性粉末等の 異物が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出 の信頼性を格段に向上させることができる。
[0015] また、請求項 2に記載の発明のように、前記エンコーダが、磁性体粉が混入されて 周方向に交互に磁極 N、 Sが着磁された磁気エンコーダで構成されていれば、低コ ストで精度の高い速度検出を行うことができる。
[0016] また、請求項 3に記載の発明のように、前記センサホルダが、鋼板製の嵌合環と、こ の嵌合環に一体モールドされた保持部とからなると共に、前記嵌合環が、外方部材 の外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部力 径方向内方に延び、前記外 方部材の端面に密着される鍔部と、この鍔部から軸方向に延びる円筒部とからなり、 この円筒部に前記第 1のシール板が内嵌されていれば、径方向のコンパクトィ匕ができ ると共に、回転速度センサ等の取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上する
[0017] また、請求項 4に記載の発明のように、前記嵌合環が非磁性体で耐食性を有する 鋼鈑力 プレス加工によって形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影 響を及ぼすのを防止することができると共に、シールの耐久性を一層向上させること ができる。
[0018] また、請求項 5に記載の発明は、前記内輪の外周に小径段部が形成され、この小 径段部と前記センサホルダとの間に形成される環状空間に前記シールが装着されて いるので、シールの断面高さを充分確保することができ、密封性を格段に向上させる ことができる。
[0019] また、請求項 6に記載の発明のように、第 2のシール板力 前記内輪に外嵌される 円筒部と、この円筒部力 径方向外方に延びる立板部とを有すると共に、前記第 1の シール板にシール部材がー体に加硫接着され、このシール部材のリップが前記円筒 部と立板部に摺接されていても良い。
[0020] また、請求項 7に記載の発明のように、前記第 2のシール板力 前記内輪に外嵌さ れる円筒部と、この円筒部から一段大径に形成された大径円筒部と、この大径円筒 部から径方向外方に延びる立板部とを有すると共に、前記第 1のシール板にシール 部材がー体に加硫接着され、このシール部材のリップが前記大径円筒部と立板部に 摺接されていても良い。
[0021] また、請求項 8に記載の発明のように、前記大径円筒部と前記内輪の外径との環状 空間にリング状の弾性部材が弾性装着されていれば、嵌合円筒部と内輪との嵌合部 の密封性が格段に向上し、外部から軸受内部に雨水等が浸入するのを長期間に亘 つて確実に防止することができる。
[0022] また、請求項 9に記載の発明のように、前記円筒部が前記内輪の大端面力 突出し て配置されていれば、内輪の幅寸法を必要最小限に抑制することができ、車輪用軸 受装置の軽量 'コンパクトィ匕を一層促進させて車両の燃費および性能の向上を図る ことができる。
[0023] また、請求項 10に記載の発明は、前記エンコーダと回転速度センサが所定の傾斜 角をもって配置されているので、エンコーダの傾斜によって、例えば、磁気ェンコ一 ダの場合、その着磁部の体積が増大して磁束密度を実質的に大きくすることができ、 回転速度センサとのエアギャップを大きく設定することが可能となって設計自由度が 向上し組立作業が簡便化できる。
[0024] また、請求項 11に記載の発明のように、前記シールのさらにインボード側に断面略 コの字状のシールドが配設され、このシールドを外側継手部材の肩部に僅かな径方 向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されていれば、実走時において 一層密封性が向上する。
[0025] また、前記シールドは、請求項 12に記載の発明のように、前記シールドは、前記セ ンサホルダに内嵌される第 1円筒部と、この第 1円筒部力 径方向内方に延びる立板 部と、この立板部力 軸方向に延びる第 2円筒部とからなり、前記立板部を前記第 2 のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されて いても良い。
[0026] また、請求項 13に記載の発明のように、前記シールドは、前記センサホルダに内嵌 される第 1円筒部と、この第 1円筒部力 径方向内方に延びる立板部と、この立板部 力 軸方向に延びる第 2円筒部とからなり、前記第 2円筒部を前記内輪の端面に僅 力な軸方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されていても良い。
[0027] また、本発明のうち請求項 14に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成さ れた外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、 外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたノヽブ輪、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、この内方部材および 前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前 記内輪に外嵌されたエンコーダと、前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合 環、およびこの嵌合環に結合され、前記エンコーダに所定のエアギャップを介して対 畤する回転速度センサが埋設された保持部カゝらなるセンサホルダとを備えた回転速 度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記エンコーダが円環状をなし、その円 周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成される共に、前記セ ンサホルダが前記外方部材のナックル嵌合面の外径よりも内径側に配置され、前記 回転速度センサ力 の出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、前 記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたノ、一ネスに接続されている構成を 採用した
[0028] このように、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は内輪回転タイ プであって、内輪に外嵌された磁気エンコーダと、外方部材の端部に装着された円 環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、磁気エンコーダに所定のエアギヤッ プを介して対畤する回転速度センサが埋設された保持部とからなるセンサホルダとを 備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、エンコーダが円環状をな し、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成される共 に、センサホルダが外方部材のナックル嵌合面の外径よりも内径側に配置され、回転 速度センサ力 の出力信号を取り出す端子が径方向外方に立ち上げられ、外方部 材の端部に沿って周方向に導出されたノ、一ネスに接続されているので、回転速度セ ンサ周りの取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上すると共に、保持部ゃハ 一ネスが外方部材力 径方向外方側に張り出して懸架装置と干渉するのを防止でき る。
[0029] また、請求項 15に記載の発明は、前記回転速度センサが複数の磁気検出素子で 構成され、これらの磁気検出素子と端子およびこれらの端子とハーネスとを接続する 導出部とが、前記保持部に合成樹脂によって一体にモールド成形されているので、 車両の走行中に飛び石等による保持部の欠けや脱落、あるいは腐食等が発生する のを防止でき、耐久性の面で信頼性が高い。
発明の効果
[0030] 本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走 面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを 一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およ びこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走 面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方 部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に 外嵌されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装 着された円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記ェン コーダに所定の径方向すきまを介して対畤する回転速度センサと、を備えた回転速 度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記エンコーダが円環状をなし、その円 周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成されると共に、この エンコーダのインボード側にシールが配設され、このシール力 前記センサホルダと 内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第 1および第 2のシー ル板カもなるので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪 に外側継手部材を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時におい ても、エンコーダと回転速度センサの検出部との間に、外部から磁性粉末等の異物 が侵入するのを確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信 頼性を格段に向上させることができる。
また、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の外 側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フラ ンジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に圧入され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 内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複 列の転動体と、前記内輪に外嵌されたエンコーダと、前記外方部材の端部に装着さ れた円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合され、前記エンコーダに所定のエア ギャップを介して対畤する回転速度センサが埋設された保持部からなるセンサホルダ とを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記エンコーダが円 環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔に変化するように構成 される共に、前記センサホルダが前記外方部材のナックル嵌合面の外径よりも内径 側に配置され、前記回転速度センサからの出力信号を取り出す端子が径方向外方 に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出されたノヽーネスに接 続されているので、回転速度センサ周りの取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段 と向上すると共に、保持部やハーネスが外方部材力 径方向外方側に張り出して懸 架装置と干渉するのを防止できる。
発明を実施するための最良の形態
[0032] 外周に懸架装置に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列 の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付 フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走 面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面に対向する他方 の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材および外方部材 のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌 されたエンコーダと、このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着さ れた円環状のセンサホルダと、このセンサホルダに一体モールドされ、前記ェンコ一 ダに所定の径方向すきまを介して対畤する回転速度センサとを備えた回転速度検出 装置付き車輪用軸受装置において、前記エンコーダが円環状をなし、磁性体粉が混 入されて周方向に交互に磁極 N、 Sが着磁された磁気エンコーダ力もなると共に、こ の磁気エンコーダのインボード側にシールが配設され、このシール力 前記センサホ ルダと内輪にそれぞれ装着され、互いに対向して配置された環状の第 1および第 2の シール板力 なる。
実施例 1
[0033] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図 1は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 1の実施形態を 示す縦断面図、図 2は、図 1の要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組 み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側(図面左側)、中央寄り側を インボード側(図面右側) t 、う。
[0034] この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用であって、ハブ輪 1と複列 の転がり軸受 2とをユニット化した、所謂第 3世代と称される構成を備えて 、る。
複列の転がり軸受 2は、外方部材 4と内方部材 3と複列の転動体 (ボール) 5、 5とを 有し、外方部材 4は、 S53C等の炭素 0. 40〜0. 80wt%を含む中炭素鋼力もなり、 外周にナックル Nに取り付けるための車体取付フランジ 4bを一体に有して 、る。内周 には複列の外側転走面 4a、 4aが形成され、高周波焼入れによって表面硬さを 54〜 64HRCの範囲に硬化層が形成されて!、る。
[0035] 一方、ハブ輪 1は、アウトボード側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車 輪取付フランジ 7を一体に有し、この車輪取付フランジ 7の円周等配位置にハブボル ト 7aが植設されている。また、外周には前記複列の外側転走面 4a、 4aに対向する一 方の内側転走面 laと、この内側転走面 laから軸方向に延びる円筒状の小径段部 lb が形成されている。そして、この小径段部 lbの端部を径方向外方に塑性変形させて 加締部 8が形成されている。内輪 6はこの小径段部 lbに圧入され、その外周に前記 複列の外側転走面 4a、 4aに対向する他方の内側転走面 6aが形成されている。また 、加締部 8によって内輪 6はハブ輪 1に対して軸方向に固定され、所謂セルフリティン 構造をなしている。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理 する必要がないため、軽量 'コンパクトィ匕を図ることができると共に、ハブ輪 1の強度- 耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。ここで、内方部 材 3は、ハブ輪 1と、このハブ輪 1に圧入された内輪 6を指している。
[0036] 外方部材 4の外側転走面 4a、 4aと、これらに対向する複列の内側転走面 la、 6a間 には複列の転動体 5、 5がそれぞれ収容され、保持器 9、 9によって転動自在に保持 されている。また、外方部材 4の端部にはシール 10、 11が装着され、軸受内部に封 入された潤滑グリースの漏洩と、外部力 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。
[0037] ハブ輪 1は、 S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼からなり、アウトボ ード側のシール 10が摺接するシールランド部から内側転走面 laおよび小径段部 lb に亙って高周波焼入れによって表面硬さを 54〜64HRCの範囲に硬化層が形成さ れている。なお、加締部 8は、鍛造後の素材表面硬さ 25HRC以下の未焼入れ部とし ている。これにより、車輪取付フランジ 7の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向 上するば力りでなぐ車輪取付フランジ 7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な 機械的強度を有し、ハブ輪 1の耐久性が一層向上する。また、加締部 8を塑性変形さ せる時の加工性が向上すると共に、加工時におけるクラック等の発生を防止してその 品質の信頼性が向上する。
[0038] ハブ輪 1の内周にはセレーシヨン (またはスプライン) lcが形成され、等速自在継手 を構成する外側継手部材 12がセレーシヨン lcを介して内嵌されている。そして、外側 継手部材 12は、その肩部 13が前記ハブ輪 1の加締部 8に突き合わされ、固定ナット 14によってハブ輪 1と軸方向に分離可能に一体固定されている。
[0039] 本実施形態では、図 2に拡大して示すように、円環状に形成されたセンサホルダ 15 は外方部材 4の端部に装着され、嵌合環 16と、この嵌合環 16に結合された保持部 1 7とカゝらなる。嵌合環 16は、外方部材 4の外周に圧入される円筒状の嵌合部 16aと、 この嵌合部 16aから径方向内方に延びる鍔部 16bと、この鍔部 16bから軸方向に延 びる円筒部 16cとからなり、全体が円環状に形成されている。この嵌合環 16は、耐食 性を有するステンレス鋼板等をプレスカ卩ェにて形成されている。また、この円筒部 16 cの周方向複数箇所には穿孔 18が形成され、保持部 17が合成樹脂で一体モールド 成形されている。そして、嵌合環 16の鍔部 16bを外方部材 4の端面に密着させた状 態で、センサホルダ 15が外方部材 4の端部に装着されると共に、シール 11がセンサ ホルダ 15のインボード側に配設されて!/、る。
[0040] 保持部 17には、その内部に後述する磁気エンコーダ 19に所定の軸方向すきまを 介して対畤する回転速度センサ 20が包埋されている。回転速度センサ 20は、ホール 素子、磁気抵抗素子 (MR素子)等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁 気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれ た ICとからなる。
[0041] インボード側のシール 11は、センサホルダ 15と内輪 6にそれぞれ装着され、断面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2のシール板 21、 22からなり、互いに対向し て配置されている。第 2のシール板 22は、内輪 6に外嵌される円筒部 22aと、この円 筒部 22aから径方向外方に延びる立板部 22bとを有している。この立板部 22bの先 端部には環状の舌片 22cが軸方向に突設され、センサホルダ 15の円筒部 16cと僅 力な径方向すきまを介して対向してラビリンスシール 23が構成されている。なお、第 2 のシール板 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、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 CFIS規格の SPCC系等)をプレス加工にて形成 されている。
[0042] 一方、第 1のシール板 21は、センサホルダ 15に内嵌される円筒部 21aと、この円筒 部 21aの一端カも径方向内方に延びる立板部 21bとからなり、サイドリップ 24aとダリ 一スリップ 24bおよび中間リップ 24cとを一体に有するシール部材 24が加硫接着され て 、る。このシール部材 24はゴム等の弾性部材カもなる。
[0043] ここで、サイドリップ 24aは第 2のシール板 22の立板部 22bに摺接し、また、グリース リップ 24bおよび中間リップ 24cは第 2のシール板 22の円筒部 22aに摺接している。 また、センサホルダ 15の保持部 17を挟んでシール 11の反対側には鋼板製のベース 25が配設されている。このベース 25は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のス テンレス鋼鈑 CFIS規格の SUS430系等)や、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 CFIS規 格の SPCC系等)をプレスカ卩ェによって断面略 L字状に形成されて 、る。このベース 25は、内輪 6に外嵌される円筒部 25aと、この円筒部 25aから径方向外方に延びる 立板部 25bからなる。また、この立板部 25bのインボード側の面には、ゴム等のエラス トマにフェライト等の磁性体粉が混入された磁気エンコーダ 19がー体に加硫接着さ れている。この磁気エンコーダ 19は、周方向に交互に磁極 N、 Sが着磁され、車輪回 転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。
[0044] このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ 15に回転速度センサ 20が配 設され、この回転速度センサ 20のインボード側にシール 11が内嵌されると共に、さら に、このシール 11のインボード側にラビリンスシール 23が構成されているので、 自動 車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪 1に外側継手部材 12を内 嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ 19と回転速度センサ 20の検出部との間に外部力 磁性粉末等の異物が侵入するの を確実に防止することができる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に 向上させることができる。また、径方向のコンパクトィ匕ができると共に、回転速度セン サ 20等の取り巻きを簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。 [0045] なお、本実施形態では、回転速度検出装置として、磁気エンコーダ 19と、ホール素 子等の磁気検出素子力もなる回転速度センサ 20とからなるアクティブタイプの回転 速度検出装置を例示したが、本発明に係る回転速度検出装置はこれに限らず、例え ば、磁気エンコーダと、磁石と卷回された環状のコイル等力 なるパッシブタイプであ つても良い。
実施例 2
[0046] 図 3は本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 2の実施形態を 示す縦断面図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した実施形態(図 1) とインボード側のシールの装着部が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、ある いは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0047] 本実施形態におけるインボードが側のシール 11は前述した実施形態と同一である 力 装着部の構成が異なる。すなわち、シール 11は、センサホルダ 15と内輪 6 'にそ れぞれ装着され、断面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2のシール板 21、 2 2からなり、互いに対向して配置されている。ここで、第 2のシール板 22の円筒部 22a は、内輪 6 'に外嵌されているが、内輪 6 'は前述した内輪 6よりも幅狭に形成されてい るので、円筒部 22aは内輪 6 'の大端面 6bよりもインボード側に突出するように装着さ れている。これにより、軽量 'コンパクトィ匕を一層促進することができ、車両の燃費およ び性能の向上を図ることができる。
実施例 3
[0048] 図 4は本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 3の実施形態を 示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した第 2の実施形 態(図 3)とラビリンスシールの構成が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あ るいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0049] インボードが側のシール 11 'は、センサホルダ 15と内輪 6 'にそれぞれ装着され、断 面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2のシール板 21、 22'からなり、互いに 対向して配置されている。第 2のシール板 22'は、内輪 6 'に外嵌される円筒部 22aと 、この円筒部 22aから径方向外方に延びる立板部 22bとからなる。この立板部 22bと 第 1のシール板 21の円筒部 21aは僅かな径方向すきまを介して対畤し、ラビリンスシ ール 26が構成されている。
[0050] ここで、シール 11 'のさらにインボード側にはシールド 27が配設されて!/、る。このシ 一ルド 27は、センサホルダ 15に内嵌される第 1円筒部 27aと、この第 1円筒部 27aか ら径方向内方に延びる立板部 27bと、この立板部 27bから軸方向に延びる第 2円筒 部 27cとからなり、断面が略コの字状に形成されている。そして、この立板部 27bと前 記第 2のシール板 22'の立板部 22bは僅かな軸方向すきまを介して対向してラビリン スシール 28が構成されている。さらに、このシールド 27の第 2円筒部 27cと外側継手 部材 12の肩部 13は僅かな径方向すきまを介して対向してラビリンスシール 29が構 成されている。
[0051] このように、本実施形態では、シール 11 'のインボード側にシールド 27が配設され ると共〖こ、シール 11,のラビリンスシール 26〖こカロえ、両者間にラビリンスシール 28お よびシールド 27と外側継手部材 12の肩部 13の間にラビリンスシール 29がそれぞれ 構成されているので、 自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ 輪 1に外側継手部材 12を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時 においても、磁気エンコーダ 19と回転速度センサ 20の検出部との間に、外部から磁 性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。
実施例 4
[0052] 図 5は本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 4の実施形態を 示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第 3の実施形態(図 4)の 変形例で、シールドの形状が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは 同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0053] シール 11 'のさらにインボード側にはシールド 30が配設されて!/、る。このシールド 3 0は、センサホルダ 15に内嵌される第 1円筒部 30aと、この第 1円筒部 30aから径方 向内方に延びる立板部 30bと、この立板部 30bから軸方向に延びる第 2円筒部 30c とからなり、断面が略コの字状に形成されている。そして、このシールド 30の第 2円筒 部 30cと外側継手部材 12の肩部 13および内輪 6 'の端面は僅かなすきまを介して対 向し、それぞれラビリンスシール 29、 31が構成されている。
[0054] このように、本実施形態では、シール 11 'のインボード側にシールド 30が配設され ると共〖こ、シール 11,のラビリンスシール 26〖こカロえ、シールド 30と外側継手部材 12の 肩部 13および内輪 6'の端面との間にラビリンスシール 29、 31がそれぞれ構成され ているので、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪 1に外 側継手部材 12を内嵌する以前の状態でも、また、過酷な環境となる実走時において も、磁気エンコーダ 19と回転速度センサ 20の検出部との間に、外部から磁性粉末等 の異物が侵入するのを確実に防止することができる。
実施例 5
[0055] 図 6は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 5の実施形態を 示す要部拡大図である。なお、前述した第 2の実施形態(図 3)とインボード側のシー ルの一部が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有す る部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0056] 本実施形態では、円環状に形成されたセンサホルダ 15が外方部材 4の端部に装 着されている。このセンサホルダ 15は、嵌合環 16と、この嵌合環 16に結合された保 持部 17とからなる。
[0057] インボードが側のシール 32は断面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2の シール板 21、 33からなり、嵌合環 16の円筒部 16cと内輪 6'の外径にそれぞれ嵌合 され、互いに対向して配置されている。第 1のシール板 21は、センサホルダ 15に内 嵌される円筒部 21aと、この円筒部 21aの一端力 径方向内方に延びる立板部 21b と力 なる。第 1のシール板 21には、サイドリップ 24aとグリースリップ 24bおよび中間 リップ 24cとを一体に有し、ゴム等の弾性部材カもなるシール部材 24がー体に加硫 接着されている。
[0058] 一方、第 2のシール板 33は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑 (JIS規格の SUS 304 系等)、あるいは、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 CFIS規格の SPCC系等)をプレス加 ェにて形成され、内輪 6'に外嵌される嵌合円筒部 33aと、この嵌合円筒部 33aよりも 大径に形成された大径円筒部 33bと、この大径円筒部 33bから径方向外方に延びる 立板部 33cとを有している。
[0059] 前記サイドリップ 24aは第 2のシール板 33の立板部 33cに摺接し、グリースリップ 24 bおよび中間リップ 24cは第 2のシール板 33の大径円筒部 33bにそれぞれ摺接して いる。また、第 2のシール板 33における立板部 33cの先端は、前記第 1のシール板 2 1の円筒部 21aに僅かな径方向すきまを介して対畤し、ラビリンスシール 23を構成し ている。これにより、インボード側のシール 32の密封性を一層向上させることができる
[0060] ここで、第 2のシール板 33の大径円筒部 33bは、内輪 6 'の大端面 6bからインボー ド側に突出して配置されている。これにより、内輪 6 'の幅寸法を必要最小限に抑制 することができ、車輪用軸受装置の軽量 'コンパクトィ匕を一層促進させて車両の燃費 および性能の向上を図ることができる。
[0061] 本実施形態では、第 2のシール板 33の円筒部が、内輪 6 'に外嵌される嵌合円筒 部 33aと、これよりも大径に形成された大径円筒部 33bとからなる 2段構造に曲げカロ ェされているので、大径円筒部 33bが内輪 6 'の大端面 6bから突出して配置されてい ても第 2のシール板 33の剛性を確保することができ密封性を維持することができる。
[0062] さらに、大径円筒部 33bと内輪 6 'の外径との環状空間に Oリング等力もなるリング状 の弾性部材 34 (図中破線で示す)を弾性装着することによって、嵌合円筒部 33aと内 輪 6 'との嵌合部の密封性が格段に向上し、外部から軸受内部に雨水等が浸入する のを長期間に亘つて確実に防止することができる。
実施例 6
[0063] 図 7は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 6の実施形態を 示す要部拡大図である。なお、前述した第 1の実施形態(図 2)と検出部の構成が異 なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同 じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0064] 本実施形態では、円環状に形成されたセンサホルダ 35が外方部材 4の端部に装 着されている。このセンサホルダ 35は、嵌合環 16と、この嵌合環 16に結合された保 持部 36とからなる。また、嵌合環 16は、外方部材 4の外周に圧入される円筒状の嵌 合部 16aと、この嵌合部 16aから径方向内方に延びる鍔部 16bと、この鍔部 16bから 軸方向に延びる円筒部 16cとからなり、全体として円環状に形成されている。また、円 筒部 16cの周方向複数箇所には穿孔 18が形成され、保持部 36が合成樹脂で一体 モールド成形されている。そして、シール 11がセンサホルダ 35の円筒部 16cと内輪 6 との間に装着されると共に、鍔部 16bを外方部材 4の端面に密着させた状態で、セン サホルダ 35が外方部材 4の端部に圧入固定されている。これにより、径方向のコンパ クトイ匕ができると共に、回転速度センサ 20等の取り巻きを簡素化でき、組立作業性が 一段と向上する。
[0065] 一方、内輪 6の外径には鋼板製のベース 37が圧入されている。このベース 37は、 強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑 (JIS規格の SUS430系等) や、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 (JIS規格の SPCC系等)からプレス加工によって 断面略 L字状に形成されている。そして、内輪 6に圧入される円筒部 37aと、この円筒 部 37aから径方向外方に傾斜して延びる立板部 37bからなる。また、この立板部 37b のインボード側の側面には、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され た磁気エンコーダ 38がー体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ 38は、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。
[0066] 保持部 36には、その内部に磁気エンコーダ 38に所定のエアギャップを介して対畤 する回転速度センサ 20が傾斜した状態で包埋されている。回転速度センサ 20は、ホ ール素子、磁気抵抗素子 (MR素子)等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させ る磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込 まれた ICとからなる。
[0067] 本実施形態では、磁気エンコーダ 38が接着される立板部 37bが傾斜して形成され ているので、着磁部の体積が増大し、磁束密度を実質的に大きくすることができる。こ れにより回転速度センサ 20とのエアギャップを大きく設定することが可能となり、設計 自由度が向上すると共に、組立作業を簡便化することができる。また、この傾斜により 、センサホルダ 35自体の断面高さを小さくすることも可能となり、軸受部のコンパクト ィ匕を図ることができる。
[0068] 前述した磁気エンコーダ 38および回転センサ 20の傾斜角は、垂直線に対して 20 〜45° の範囲に設定されている。この傾斜角が 20° 未満では傾斜させたことによる 効果が期待できず、また、 45° を超えると反って軸方向のスペースが必要になり好ま しくないからである。 実施例 7
[0069] 図 8、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 7の実施形態を示 す縦断面図、図 9は図 8の側面図、図 10 (a)は、図 8の要部拡大図、(b)は、(a)の側 面図、図 11は、図 10 (a)と異なる位置での断面図である。なお、この実施形態は、基 本的には前述した実施形態とハーネスの取り巻きが一部異なるのみで、その他同一 部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細 な説明を省略する。
[0070] この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用であって、ハブ輪 1 'と複 列の転がり軸受 2とをユニット化した、所謂第 3世代と称される構成を備えて 、る。 ハブ輪 1 'は、アウトボード側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取 付フランジ 7を一体に有し、この車輪取付フランジ 7の円周等配位置にハブボルト 7a が植設されている。また、外周には前記複列の外側転走面 4a、 4aに対向する一方( アウトボード側)の内側転走面 laと、この内側転走面 laから軸方向に延びる円筒状 の小径段部 lbが形成され、内周にはセレーシヨン (またはスプライン) lcが形成され ている。そして、内輪 6 'は小径段部 lbに圧入され、その外周に前記複列の外側転 走面 4a、 4aに対向する他方 (インボード側)の内側転走面 6aが形成されている。ここ で、内方部材 3は、ハブ輪 1 'と、このハブ輪 1 'に圧入された内輪 6 'を指している。
[0071] 本実施形態では、外方部材 4のインボード側の端部にセンサホルダ 39が装着され ている。図 10 (a)に拡大して示すように、このセンサホルダ 39は、嵌合環 16 'と、この 嵌合環 16 'に結合された保持部 40とからなる。嵌合環 16 'は、外方部材 4の外周に 圧入される円筒状の嵌合部 16aと、この嵌合部 16aから径方向内方に延びる鍔部 16 bと、この鍔部 16bからインボード側へ突出して先端側が縮径する円すい状部 16c 'と 、この円すい状部 16c'の先端力も軸方向に延びる円筒部 16cとからなり、全体が円 環状に形成されている。この嵌合環 16 'は、耐食性を有するステンレス鋼板等をプレ ス加工にて形成されている。特に、この嵌合環 16 'は、後述する回転速度センサ 20 の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼鈑、例えば、オーステナイト 系ステンレス鋼鈑 (JIS規格の SUS304系等)で形成されるのが好まし 、。これにより 、長期間に亘つて耐久性が維持できると共に、検出精度を高精度に維持することが できる。
[0072] また、円筒部 16c 'の周方向複数箇所には穿孔 18が形成され、保持部 40がー体モ 一ルド成形されている。そして、シール 11 'が嵌合環 16 'の円筒部 16cに内嵌される と共に、嵌合環 16 'の鍔部 16bを外方部材 4の端面に密着させた状態で、センサホ ルダ 39が外方部材 4の端部に圧入固定されている。なお、ここでは、保持部 40が嵌 合環 16 'に一体モールド成形されたものを例示した力 これに限らず、図示はしない 力 穿孔力 その一部が径方向内方に突出するように保持部を嵌合環に装着するよ うにしても良い。
[0073] 保持部 40は、 PA (ポリアミド) 66等の合成樹脂で断面が略 L字状に形成されて 、る 。この保持部 40には、その内部に後述する磁気エンコーダ 19に所定の軸方向すき ま (エアギャップ)を介して対畤する回転速度センサ 20が包埋されている。ここで、図 10 (b)に模式的に示すように、回転速度センサ 20からの出力信号を取り出す端子 4 1が径方向外方に立ち上げられ、外方部材 4の端部に沿って周方向に導出されたノ、 一ネス 42に導出部 42aを介して接続されている。回転速度センサ 20と端子 41、およ びノヽーネス 42に接続される導出部 42aとが前記保持部 40に合成樹脂によって一体 にモールド成形されている。これにより、車両の走行中に飛び石等による保持部の欠 けや脱落、あるいは腐食等が発生するのを防止でき、耐久性と信頼性を向上させる。 また、保持部 40ゃノ、一ネス 42が外方部材 4カも径方向外方側に張り出して懸架装 置(図示せず)と干渉するのを防止できると共に、導出部 42aをシール 11 'の径方向 外方の空間内に配置することができ、保持部 40のコンパクトィ匕を図ることができる。
[0074] インボード側のシール 11,は、断面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2の シール板 21、 22'からなり、センサホルダ 39における嵌合環 16 'の円筒部 16cと内 輪 6 'の外径にそれぞれ嵌合され、互いに対向して配置されている。第 1のシール板 21は、センサホルダ 39に内嵌される円筒部 21aと、この円筒部 21aの一端力 径方 向内方に延びる立板部 21bと力もなる。第 1のシール板 21には、サイドリップ 24aとグ リースリップ 24bおよび中間リップ 24cとを一体に有し、ゴム等の弾性部材カもなるシ 一ル部材 24がー体に加硫接着されて 、る。
[0075] 一方、第 2のシール板 22,は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑 (JIS規格の SUS30 4系等)、あるいは、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 CFIS規格の SPCC系等)をプレス 加工にて形成され、内輪 6 'に外嵌される円筒部 22aと、この円筒部 22aから径方向 外方に延びる立板部 22bとを有している。前記サイドリップ 24aは第 2のシール板 22' の立板部 22bに摺接し、グリースリップ 24bおよび中間リップ 24cは第 2のシール板 2 2'の円筒部 22aに摺接している。また、第 2のシール板 22'における立板部 22bの先 端は、前記第 1のシール板 21の円筒部 21aに僅かな径方向すきまを介して対畤し、 ラビリンスシール 26を構成している。これにより、インボード側のシール 11,の密封性 を一層向上させることができる。
[0076] ここで、第 2のシール板 22'の円筒部 22aは、所定の引抜耐カを確保できる程度の 嵌合幅をもって内輪 6 'の外径に嵌合され、円筒部 22aの一部および立板部 22bが 内輪 6 'の大端面力も突出して配置されている。これにより、内輪 6 'の幅寸法を必要 最小限に抑制することができ、車輪用軸受装置の軽量 'コンパクトィ匕を一層図ること ができる。
[0077] 図 11は、図 10 (a)を円周方向にずらした位置での断面図を示している。同図のよう に、ハーネス 42をセンサホルダ 39から円周方向に延ばして取り出すことで、ハーネス 42の取り出し部は外方部材 4のナックル嵌合面 4cの外径より内径側、具体的には外 方部材 4の段部 4dの外径よりも内径側に配置されている。これにより、外方部材 4の ナックル嵌合面 4cに車体のナックル Nを嵌合させて軸受装置を車体に取り付けるの に、回転速度センサ 20およびセンサホルダ 39が妨げにならない。したがって、ナック ル Nへの車輪用軸受装置の組み付け作業が簡単に行えると共に、回転速度センサ 2 0と結合されたノヽーネス 42が軸方向に延びるのを回避でき、ハーネス 42と等速自在 継手(図示せず)の干渉を避けることができる。また、ハーネス 42を円周方向から取り 出すため、軸受装置全体の軸方向長さを増カロさせることもない。
[0078] さらに、本実施形態では、センサホルダ 39が、外方部材 4の端部に嵌合された円環 状の嵌合環 16 'に取り付けられ、この嵌合環 16 'は、外方部材 4の段部 4dに外嵌さ れる円筒状の嵌合部 16aと、この嵌合部 16aから径方向内方に延びる鍔部 16bと、こ の鍔部 16bからインボード側へ突出して先端側が縮径する円すい状部 16c'と、この 円す ヽ状部 16c 'の先端から軸方向に延びる円筒部 16cで構成されて 、るので、外 方部材 4のナックル嵌合面 4cの外径よりも内径側の空間に、センサホルダ 39を容易 に配置することができる。特に、センサホルダ 39を取り付ける嵌合環 16 'が部分的に 円すい形状を有していることにより、径方向に空間を作ることができ、センサホルダ 39 が外方部材 4の外径よりも突出するのを防止できる。
実施例 8
[0079] 図 12は本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 8の実施形態を 示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した第 7の実施形 態(図 10)と検出部の構成が異なるだけで、その他同一部位、同一部品、あるいは同 一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
[0080] 本実施形態では、シール 32が、嵌合環 16 'の円筒部 16cと内輪 6 'とで形成される 環状空間に装着されると共に、嵌合環 16 'の鍔部 16bを外方部材 4の端面に密着さ せた状態で、センサホルダ 39が外方部材 4の端部に圧入固定されて 、る。
[0081] インボード側のシール 32は、センサホルダ 39と内輪 6 'にそれぞれ装着され、断面 略 L字状に形成された環状の第 1および第 2のシール板 21、 33からなり、互いに対 向して配置されている。第 2のシール板 33は、内輪 6 'に外嵌される嵌合円筒部 33a と、この嵌合円筒部 33aから軸方向に延びる円筒状の大径円筒部 33bと、この大径 円筒部 33bから径方向外方に延びる立板部 33cとを有している。そして、第 1のシー ル板 21におけるサイドリップ 24aは第 2のシール板 33の立板部 33cに摺接し、また、 グリースリップ 24bおよび中間リップ 24cは第 2のシール板 33の大径円筒部 33bに摺 接している。また、第 2のシール板 33における嵌合円筒部 33aの外周面にはゴム等 のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入された磁気エンコーダ 43がー体に加硫 接着されている。この磁気エンコーダ 43は、周方向に交互に磁極 N、 Sが着磁され、 車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。
[0082] なお、第 2のシール板 33における大径円筒部 33bと内輪 6 'の外径との環状空間に は Oリング等の弾性部材 44が装着され、嵌合部から軸受内部へ雨水やダスト等が侵 入するのを防止している。また、ここでは、第 2のシール板 33の磁気エンコーダ 43が 一体に接合されたものを例示した力 これに限らず、第 2のシール板 33と磁気ェンコ ーダ 43とを別体に構成しても良い。 [0083] このように、本実施形態では、円環状のセンサホルダ 39に回転速度センサ 20が配 設され、この回転速度センサ 20のインボード側にシール 32が配設されているので、 過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ 43と回転速度センサ 20の検出 部との間に外部力 磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することができる 。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる。また、 回転速度センサ 20周りの取り巻きが簡素化でき、組立作業性が一段と向上する。 実施例 9
[0084] 図 13は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 9の実施形態 を示す要部拡大図である。この実施形態は、基本的には前述した第 8の実施形態( 図 10)とインボード側のシールの構成が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、 あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略す る。
[0085] 本実施形態では、外方部材 4のインボード側の端部にセンサホルダ 39が装着され ている。このセンサホルダ 39は、嵌合環 16 'と、この嵌合環 16 'に結合された保持部 40と力らなる。そして、インボード側のシール 11 'が嵌合環 16 'の円筒部 16cと内輪 4 4間に装着されている。
[0086] インボード側のシール 11,は、プレスカ卩ェにて断面略 L字状に形成された環状の第 1および第 2のシール板 21、 22,からなる。第 1のシール板 21は嵌合環 16,の円筒部 16cに嵌合されている。ここで、内輪 44には大径側の端部に小径段部 44aが形成さ れ、第 2のシール板 22'はこの小径段部 44aに嵌合されている。そして、第 1および第 2のシール板 21、 22 'は互いに対向して配置されている。
[0087] 本実施形態では、内輪 44に小径段部 44aが形成され、この小径段部 44aとセンサ ホルダ 39との間に形成される環状空間にインボード側のシール 11 'が装着されてい るので、シール 11 'の断面高さを充分確保することができ、密封性を格段に向上させ ることがでさる。
実施例 10
[0088] 図 14は本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の第 10の実施形態 を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第 9の実施形態(図 13)の 変形例を示し、基本的には検出部の構成が異なるだけで、その他同一部位、同一部 品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略 する。
[0089] 本実施形態では、磁気エンコーダ 43はベース 45を介して内輪 44aに外嵌されてい る。ベース 45は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑 (JIS規格 の SUS430系等)や、防鲭処理された冷間圧延鋼鈑 (JIS規格の SPCC系等)をプレ ス加工によって円環状に形成されている。このベース 45の外周面に、ゴム等のエラス トマにフェライト等の磁性体粉が混入された磁気エンコーダ 43がー体に加硫接着さ れている。この磁気エンコーダ 43は、周方向に交互に磁極 N、 Sが着磁され、車輪回 転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。
[0090] このように、本実施形態においても、円環状のセンサホルダ 39に回転速度センサ 2 0が配設され、この回転速度センサ 20のインボード側にシール 11 'が配設されている ので、過酷な環境となる実走時においても、磁気エンコーダ 43と回転速度センサ 20 の検出部との間に外部力 磁性粉末等の異物が侵入するのを確実に防止することが できる。したがって、車輪の回転速度検出の信頼性を格段に向上させることができる
[0091] 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ぐ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。
産業上の利用可能性
[0092] 本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造において あらゆるタイプの回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置に適用することが できる。
図面の簡単な説明
[0093] [図 1]本発明に係る車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図である。
[図 2]同上、要部拡大図である。 [図 3]本発明に係る車輪用軸受装置の第 2の実施形態を示す縦断面図である。 圆 4]本発明に係る車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 5]本発明に係る車輪用軸受装置の第 4の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 6]本発明に係る車輪用軸受装置の第 5の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 7]本発明に係る車輪用軸受装置の第 6の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 8]本発明に係る車輪用軸受装置の第 7の実施形態を示す縦断面図である。
[図 9]図 8の側面図である。
[図 10] (a)は、図 8の要部拡大図である。 (b)は、同上、側面図である。
[図 11]図 10 (a)と異なる位置での断面図を示している。
[図 12]本発明に係る車輪用軸受装置の第 8の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 13]本発明に係る車輪用軸受装置の第 9の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 14]本発明に係る車輪用軸受装置の第 10の実施形態を示す要部拡大図である。
[図 15]従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
[図 16]同上、要部拡大図である。
符号の説明
1、 1, ハブ輪
la、 6a 内側転走面
lb, 44a 小径段部
lc セレーシヨン
2 複列の転がり軸受
3 内方部材
4 外方部材
4a 外側転走面
4b 車体取付フランジ
4c ナックル嵌合面
4d 段部
5 転動体
6. 6 '、 44 内輪 b 大端面
車輪取付:
a ノヽブボル卜
加締部
腿器
0 アウトボード側のシール1. 11,、 32 インボード側のシール2 外側 «手部材
3 肩部
4 固定ナット
5. 35、 39 センサホルダ6. 16, 嵌合環
6a 嵌合部
6b 锷部
6c、 21a、 22a、 25a、 37a 円筒部
7. 40 保持部
8 穿孔
9. 38、 43 磁気エンコーダ0 回転速度センサ1 第 1のシール板1b、 22b、 25b、 27b, 30b、 33c、 37b, ·立板部
2. 22,、 33 第 2のシール板2c 舌片
3. 26、 28、 29、 31 ラビリンスシーノレ シール部材
a サイドリップ
b グリースリップ c 中間リップ 、 37、 45 ベース
、 30 シールドa, 30a 第 1円筒部c, 30c 第 2円筒部a 嵌合円筒部b 大径円筒部
弾性部材 端子
ハーネスa 導出部
1 外方部材1a 外側転走面1b 車体取付フランジ2 内方部材3 転動体
4 車輪取付フランジ4a ノヽブボル卜5 ハブ輪
5a, 106a 内側転走面5b 小径段部5c セレーシヨン6 内輪
7 保持器
8. 109 シール
0 外側 «手部材1 ステム部
2 第 1のシール板3 第 2のシール板 113a 円筒部
113b 立板部
114 磁気エンコーダ
115 芯金
116 シール部材
116a サイドリップ
116b, 116c ラジアルリップ
117 嵌合筒
117a 嵌合筒部
117b 内向鍔部
118 保持部
119 センサホノレダ
120 回転速度センサ
121 微小隙間
N ナックル

Claims

請求の範囲
[1] 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向 に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に 圧入され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、
この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容され た複列の転動体と、
前記内輪に外嵌されたエンコーダと、
このエンコーダに対向するように前記外方部材の端部に装着された円環状のセン サホルダと、
このセンサホルダに一体モールドされ、前記エンコーダに所定のエアギャップを介 して対畤する回転速度センサとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置に おいて、
前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔 に変化するように構成されると共に、このエンコーダのインボード側に前記センサホル ダを介してシールが配設され、このシール力 前記センサホルダと内輪にそれぞれ装 着され、互いに対向して配置された環状の第 1および第 2のシール板力 なることを 特徴とする回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
[2] 前記エンコーダが、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 た磁気エンコーダで構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] 前記センサホルダが、鋼板製の嵌合環と、この嵌合環に一体モールドされた保持 部とからなると共に、前記嵌合環が、前記外方部材の外周に圧入される円筒状の嵌 合部と、この嵌合部力 径方向内方に延び、前記外方部材の端面に密着される鍔部 と、この鍔部力 軸方向に延びる円筒部とを有し、この円筒部に前記第 1のシール板 が内嵌されている請求項 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] 前記嵌合環が非磁性体で耐食性を有する鋼板からプレス加工によって形成されて 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] 前記内輪の外周に小径段部が形成され、この小径段部と前記センサホルダとの間 に形成される環状空間に前記シールが装着されている請求項 1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] 前記第 2のシール板が、前記内輪に外嵌される円筒部と、この円筒部から径方向 外方に延びる立板部とを有すると共に、前記第 1のシール板にシール部材がー体に 加硫接着され、このシール部材のリップが前記円筒部と立板部に摺接されている請 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。
[7] 前記第 2のシール板が、前記内輪に外嵌される円筒部と、この円筒部から一段大 径に形成された大径円筒部と、この大径円筒部力 径方向外方に延びる立板部とを 有すると共に、前記第 1のシール板にシール部材がー体に加硫接着され、このシー ル部材のリップが前記大径円筒部と立板部に摺接されている請求項 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。
[8] 前記大径円筒部と前記内輪の外径との環状空間にリング状の弾性部材が弾性装 着されている請求項 7に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
[9] 前記円筒部が前記内輪の大端面力 突出して配置されている請求項 6乃至 8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。
[10] 前記エンコーダと回転速度センサが所定の傾斜角をもって配置されている請求項 1 乃至 9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。
[11] 前記シールのさらにインボード側に断面略コの字状のシールドが配設され、このシ 一ルドを外側継手部材の肩部に僅かな径方向すきまを介して対向させてラビリンスシ ールが構成されている請求項 1乃至 10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。
[12] 前記シールドは、前記センサホルダに内嵌される第 1円筒部と、この第 1円筒部から 径方向内方に延びる立板部と、この立板部力 軸方向に延びる第 2円筒部とからなり 、前記立板部を前記第 2のシール板に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリ ンスシールが構成されて ヽる請求項 11に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受 装置。
[13] 前記シールドは、前記センサホルダに内嵌される第 1円筒部と、この第 1円筒部から 径方向内方に延びる立板部と、この立板部力 軸方向に延びる第 2円筒部とからなり 、前記第 2円筒部を前記内輪の端面に僅かな軸方向すきまを介して対向させてラビリ ンスシールが構成されて ヽる請求項 11に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受 装置。
[14] 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向 に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に 圧入され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、
この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容され た複列の転動体と、
前記内輪に外嵌されたエンコーダと、
前記外方部材の端部に装着された円環状の嵌合環、およびこの嵌合環に結合さ れ、前記エンコーダに所定のエアギャップを介して対畤する回転速度センサが埋設 された保持部カゝらなるセンサホルダとを備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装
¾【こ; /、て、
前記エンコーダが円環状をなし、その円周方向に関する特性が交互にかつ等間隔 に変化するように構成される共に、前記センサホルダが前記外方部材のナックル嵌 合面の外径よりも内径側に配置され、前記回転速度センサからの出力信号を取り出 す端子が径方向外方に立ち上げられ、前記外方部材の端部に沿って周方向に導出 されたハーネスに接続されて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。
[15] 前記回転速度センサが複数の磁気検出素子で構成され、これらの磁気検出素子と 端子およびこれらの端子とハーネスとを接続する導出部とが、前記保持部に合成榭 脂によって一体にモールド成形された請求項 14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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