回転検出装置付転がり軸受ユニット
【課題】外部空間に存在する異物がエンコーダ１８に付着せず、このエンコーダ１８の被検出面とセンサ１９の検出部との距離を短くでき、飛び石等によりこのセンサ１９が損傷を受けにくい構造を実現する。
【解決手段】回転する内輪１３ａの内端部に固定された支持環２０の円輪部２２のうち、転動体１４を設けた内部空間２３に対向する面に上記エンコーダ１８を設ける。上記センサ１９は、回転しない外輪１２に支持されたホルダ２４に保持された状態で、上記エンコーダ１８の被検出面に、上記内部空間２３の側から対向する。更に、上記円輪部２２の外周縁部に添着したシールリップ３４、３４の先端縁を上記ホルダ２４の一部に、全周に亙って摺接させる。この構成により、上記課題を解決する。
【解決手段】回転する内輪１３ａの内端部に固定された支持環２０の円輪部２２のうち、転動体１４を設けた内部空間２３に対向する面に上記エンコーダ１８を設ける。上記センサ１９は、回転しない外輪１２に支持されたホルダ２４に保持された状態で、上記エンコーダ１８の被検出面に、上記内部空間２３の側から対向する。更に、上記円輪部２２の外周縁部に添着したシールリップ３４、３４の先端縁を上記ホルダ２４の一部に、全周に亙って摺接させる。この構成により、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る回転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或いは回転角度を検出する為に利用する。
【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持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）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。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ回転検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。
【０００３】
この様な目的で使用される回転検出装置付転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する回転側、静止側両軌道輪のうち、使用時に回転する回転側軌道輪に円環状のエンコーダを、使用時にも回転しない静止側軌道輪にセンサを、それぞれ支持して構成する。このエンコーダのうちで、上記回転側軌道輪の回転中心と同心に設けられた被検出面の特性は、円周方向に亙り交互に（一般的には等間隔に）変化させている。又、上記センサは、その検出部を上記エンコーダの被検出面に近接対向させており、この被検出面の特性変化に対応して、その出力信号を変化させる。この出力信号が変化する周期は、上記回転側軌道輪の回転速度が速くなる程短くなる（周波数が高くなる）ので、上記出力信号の周期或いは周波数によって、上記回転側軌道輪の回転速度を求め、上記ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００４】
従来は、上述の様な回転検出装置付転がり軸受ユニットを構成する為に、エンコーダとして永久磁石製のものを、センサとしてホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を、それぞれ使用する事が考えられ、一部で実施されている。この様なエンコーダ及びセンサにより回転検出装置を構成すれば、センサを小型化でき、しかも、このセンサの出力信号の大きさ（振幅）を低速時から高速時迄ほぼ一定にできて、回転速度検出の信頼性向上を図れる。
【０００５】
但し、上述の様に永久磁石製のエンコーダを使用した回転検出装置を構成する場合には、外部空間に存在する塵芥等の異物がこのエンコーダに付着するのを防止する為の考慮が必要になる。この理由の第一は、このエンコーダの被検出面に磁性粉末等が付着した場合には、この被検出面の特性変化の状態が所期の状態から変化し、上記センサによる回転速度検出の精度が悪化する為である。又、上記理由の第二は、上記エンコーダの摩耗を防止する為である。即ち、永久磁石製のエンコーダは、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の磁性粉末を混入したものであり、全体として軟らかく、摩耗し易い。この為、上記被検出面に硬い異物が付着し、この異物がこの被検出面と上記センサの検出部との間に噛み込まれたりすると、上記エンコーダが摩耗する可能性がある。そして、摩耗に伴ってこのエンコーダの体積が減少すると、上記被検出面から上記センサの検出部に達する磁束の密度が低下し、このセンサによる回転速度検出の精度が悪化する。
【０００６】
この様な問題が生じる事を防止する為には、上記エンコーダ及びセンサを設置した部分を、上記塵芥等の異物が存在する外部空間から遮蔽する事が考えられる。この様な事情で考えられた回転検出装置付転がり軸受ユニットとして従来から、例えば特許文献１、２に記載されたものが知られている。先ず、図６は、特許文献１に記載された、従来構造の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合には、回転する内輪１に外嵌固定した永久磁石製のエンコーダ２の被検出面と、回転しない外輪３に支持したセンサ４の検出部とを、シールリング５を構成する芯金６を介して対向させている。この芯金６は非磁性金属板製である。又、図７は、特許文献２に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合には、センサ４ａを回転しない外輪３に支持する為の支持環７の一部に透孔８を形成し、この支持環７に支持したセンサ４ａの検出部を、この透孔８部分に配置して、この検出部とエンコーダ２ａの被検出面とを直接対向させている。
【０００７】
上記第１例の構造の場合には、上記センサ４の検出部と上記エンコーダ２の被検出面との間に上記芯金６が存在する分、これら検出部と被検出面との距離が離れる。この結果、この被検出面から出てこの検出部に達する磁束の密度が低くなり、上記センサ４による上記エンコーダ２の回転速度検出の信頼性確保が難しくなる。これに対して上記第２例の構造の場合には、上記センサ４ａの検出部と上記エンコーダ２ａの被検出面との距離を短くして、このセンサ４ａによるこのエンコーダ２ａの回転速度検出の信頼性を確保し易い。但し、上記第２例の構造の場合も、上記第１例の構造と同様に、センサ４ａが外部空間に露出している。これら第１、２例の構造は何れも、センサ４、４ａをホルダ９、９ａに包埋保持しているが、このホルダ９、９ａは、合成樹脂製で必ずしも十分な強度を有しない為、車輪が跳ねた小石等が衝突した場合に、損傷を受ける可能性がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１６０７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす構造を実現すべく発明したものである。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、従来から知られている回転検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、内輪相当部材と、複数個の転動体と、エンコーダと、センサとを備える。
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない。
又、上記内輪相当部材は、外周面に上記外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を、円周方向に関して交互に変化させている。
更に、上記センサは、その検出部を上記被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持されており、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
【００１１】
特に、本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記エンコーダは、上記各転動体を設置した内部空間に対向する面の特性を円周方向に関して交互に変化させた円輪状である。そして、上記内輪相当部材の内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に固定された支持環を構成する、径方向に拡がる円輪部の軸方向両側面のうち、上記内部空間に対向する面に全周に亙って添設されている。
又、上記センサは上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向している。
更に、上記円輪部のうちで上記エンコーダよりも径方向外寄り部分にその基端部を全周に亙って添着した弾性材製のシールリップの先端縁を上記ホルダの一部に、全周に亙って摺接させている。
【００１２】
又、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記ホルダを、金属板製の外ケースと合成樹脂製の内ケースとから構成する。
このうちの外ケースは、上記外輪の内端部に締り嵌めで外嵌固定される円筒部を有する。又、上記内ケースは、一部に上記センサを保持する。更に、上記外ケースを構成する金属板の軸方向内端寄り部分は、径方向内側に押し曲げられて、上記内ケースの軸方向内側面のうちの少なくとも一部を、全周に亙り覆っている。そして、上記シールリップの先端縁を、上記金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接させる。
この様な請求項２に記載した構造を実施する場合に、更に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記ホルダを、内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在させる。そして、このホルダの軸方向内端部を、この内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させない。
【００１３】
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項４に記載した様に、上記外輪として、内周面に複列の外輪軌道が形成されたものを使用する。そして、内輪相当部材を、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブとする。
【発明の効果】
【００１４】
上述の様に構成する本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットによれば、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす事ができる。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。
【００１５】
先ず第一に、上記エンコーダは、内輪相当部材に固定された支持環を構成する円輪部のうちで内部空間に対向する面に添設されており、又、この円輪部の外周縁と、外輪に固定されたホルダとの間の隙間は、全周に亙ってシールリップにより塞がれている。従って、上記エンコーダを設置した空間は外部空間と遮断された状態となり、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダに付着する事を防止できる｛上記(1) の条件を満たせる｝。
【００１６】
第二に、このエンコーダは、上記円輪部のうちで内部空間に対向する側面に添設されており、上記センサの検出部は上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向している。従って、このエンコーダに異物が付着しない様にする事を考慮しても、上記センサの検出部と上記エンコーダの被検出面との間に遮蔽物を設ける必要がない。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダの回転に伴って上記センサの出力信号を確実に変化させ、このエンコーダを支持した、上記内輪相当部材の回転検出に関する信頼性を確保できる｛上記(2) の条件を満たせる｝。
【００１７】
第三に、ホルダのうちで、少なくとも上記センサを保持した部分を、上記支持環により覆う事ができる。この為、飛び石等が、上記ホルダのうちで上記センサを保持した部分にぶつかる事がなくなり、飛び石等によりこのセンサが損傷を受けにくくできる｛上記(3) の条件を満たせる｝。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。
【００１８】
又、請求項２に記載した様に、上記ホルダを、金属板製の外ケースと合成樹脂製の内ケースとから構成すれば、センサを保持した合成樹脂製の内ケース全体に関して、飛び石等により損傷を受ける事を防止できる。この為、回転検出に関する信頼性確保を、より十分に図れる。
又、前記シールリップの先端縁を、上記外ケースを構成する金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接させる事により、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。即ち、上記金属板の耐摩耗性は上記合成樹脂の耐摩耗性よりも優れている為、長期間に亙る使用に拘らず、上記シールリップの先端縁が摺接する部分の摩耗を抑えて、上記耐久性を十分に確保できる。
【００１９】
又、請求項３に記載した様に、上記ホルダを、内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在させて、このホルダの軸方向内端部を、この内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させない構成を採用すれば、回転検出装置付転がり軸受ユニットの軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、トラック等の商用車の後輪の如く、半浮動式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに、本発明を適用した場合に就いて示している。本例の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、背面組み合わせ型の接触角を付与した複列アンギュラ型の車輪支持用転がり軸受ユニット１０と、回転検出装置１１とを組み合わせて成る。
【００２１】
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１０は、１個の外輪１２と、１対の内輪１３ａ、１３ｂと、複数個の転動体１４、１４とを備える。このうちの外輪１２は、外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジ１５を、内周面に複列の外輪軌道１６、１６を、それぞれ有する。この様な外輪１２は、使用時に上記取付フランジ１５により上記懸架装置に結合固定され、回転しない。又、上記両内輪１３ａ、１３ｂは、それぞれの外周面に上記両外輪軌道１６、１６と対向する内輪軌道１７、１７を有する。又、上記各転動体１４、１４は、上記両外輪軌道１６、１６と上記両内輪軌道１７、１７との間に転動自在に設けられて、上記外輪１２の内径側での上記両内輪１３ａ、１３ｂの回転を自在としている。使用時にこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、図示しないアクスル軸に外嵌固定する。従ってこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、使用時に回転する。
【００２２】
又、上記回転検出装置１１は、エンコーダ１８とセンサ１９とを備える。このうちのエンコーダ１８は、上記両内輪１３ａ、１３ｂのうちの軸方向内側の内輪１３ａの軸方向内端部（軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で、この車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右側を言う。反対に、この車両の幅方向外寄りとなる各図の左側を、軸方向に関して外と言う。本明細書及び特許請求の範囲で同じ。）に、支持環２０を介して支持している。この支持環２０は、軟鋼板、マルテンサイト系ステンレス鋼板の様な磁性金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られたもので、円筒部２１と、この円筒部２１の軸方向内端部から径方向外方に向け直角に折れ曲がった円輪部２２とを備える。この様な支持環２０は、上記円筒部２１を上記内輪１３ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、この内輪１３ａに対し、この内輪１３ａと同心に支持固定している。この状態で上記円輪部２２の軸方向内側面は、上記内輪１３ａの軸方向内端面と同一平面上に位置するか、この軸方向内端面よりも軸方向外方に位置する（軸方向内端面よりも突出しない）。
【００２３】
上記エンコーダ１８は、上述の様な支持環２０の円輪部２２の軸方向両側面のうち、上記各転動体１４、１４を設置した内部空間２３に対向する面（軸方向外側面）に、上記支持環２０と同心に添設されている。上記エンコーダ１８は、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の強磁性粉末を混入した永久磁石（ゴム磁石或いはプラスチック磁石）であって、軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁されている。着磁方向は、円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させている。従って、上記エンコーダ１８の被検出面である、軸方向外側面には、Ｓ極とＮ極とが、交互に、且つ、等間隔で配置されている。尚、上記円筒部２１の軸方向寸法Ｌ21、及び、上記エンコーダ１８の厚さ寸法Ｔ18は、適正値に規制している。又、上記円輪部２２の外周縁部には、シールリップ３４、３４の基端部を、全周に亙って支持している。
【００２４】
一方、前記センサ１９は、前記外輪１２に対し、環状のホルダ２４を介して支持されている。このホルダ２４は、外ケース２５と、内ケース２６とから成る。このうちの外ケース２５は、ステンレス鋼板、メッキ鋼板等の、十分な耐蝕性を有する金属板に曲げ加工を施す事により、或いは、鋼板に曲げ加工を施したものにカチオン塗装等の防錆処理を施す事により、断面大略Ｌ字形で全体を環状に形成している。この様な外ケース２５の外周縁部には、円筒部２７を設けている。この円筒部２７の自由状態での内径は、前記外輪１２の軸方向内端部の外径よりも僅かに小さくして、上記円筒部２７をこの外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌固定している。又、この円筒部２７の軸方向内端部は、直径方向内方に向け直角に折り曲げて、外径側円輪部２８としている。又、この外径側円輪部２８の内周縁部を軸方向外方に向け直角に折り曲げて内径側円筒部２９とし、更にこの内径側円筒部２９の軸方向外端部を径方向内方に向けて直角に折り曲げて、内径側円輪部３０としている。上記外径側円輪部２８の円周方向の一部には、次述するハーネス３１を取り出す為の通孔３２を形成しているが、他の部分（円筒部２７、内径側円筒部２９、内径側円輪部３０）は、全周に亙って連続している。
【００２５】
一方、上記内ケース２６は、ポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形する事により全体を円環状に形成されたもので、一部に上記センサ１９を保持している。このセンサ１９は、上記内ケース２６を射出成形する際に、この内ケース２６を構成する合成樹脂中に、その検出部を軸方向内方に向けた状態で包埋支持される。上記センサ１９の出力信号を上記ホルダ２４外に取り出す為に、上記内ケース２６の軸方向内端面の一部に凸部３３を突設し、この凸部３３を、上記通孔３２に挿通している。上記センサ１９の出力信号を取り出す為のハーネス３１の基端部は、上記凸部３３を通じて、このセンサ１９に接続している。尚、上記内ケース２６と上記外ケース２５との結合方法に就いては特に問わない。別々に形成したこれら内ケース２６と外ケース２５とを、後から接着或いは嵌合により組み合わせても良いし、内ケース２６加工用金型のキャビティ内に上記外ケース２５をセットした状態で、この内ケース２６を射出成形しても良い。
【００２６】
何れにしても、図１〜２に示す様に外ケース２５と内ケース２６とを組み合わせて成る上記ホルダ２４は、前記支持環２０を前記内輪１３ａの内端部に外嵌固定するのに先立って、前記外輪１２の軸方向内端部に外嵌固定する。この際、上記内ケース２６の軸方向外端面がこの外輪１２の軸方向内端面に当接するまで、前記円筒部２７をこの外輪１２の軸方向内端部に押し込む。そして、上記内ケース２６を、上記外輪１２の軸方向内端面と上記外ケース２５の外径側、内径側両円輪部２８、３０との間で軸方向両側から挟持して、走行時の振動に拘らず、上記内ケース２６が変位しない様にする。この内ケース２６及び上記外輪１２の軸方向寸法は、予め適正値に規制されており、この内ケース２６に対する上記センサ１９の取付位置も適正に規制されているので、この内ケース２６に保持されたこのセンサ１９の軸方向位置は、予め設定された適正位置に規制される。又、上記円筒部２７の軸方向外端部は上記外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌する為、これら円筒部２７の軸方向外端部内周面と外輪１２の軸方向内端部外周面とは、全周に亙って隙間なく当接する。従って、この外輪１２に対する上記ホルダ２４の取付部（嵌合部）のシール性は十分に確保される。
【００２７】
上述の様に外輪１２に対しホルダ２４を取り付けたならば、次いで、上記支持環２０を上記内輪１３ａの内端部に、締り嵌めで外嵌固定する。この際、この支持環２０を構成する前記円筒部２１の先端縁（軸方向外端縁）が、上記内輪１３ａの中間部外周面に形成された段差面３５に突き当たるまで、上記円筒部２１をこの内輪１３ａの軸方向内端部に押し込む。この段差面３５の軸方向位置は適正に規制されており、上記円筒部２１の軸方向長さＬ21及び前記エンコーダ１８の厚さＴ18は前述の様に適正に規制されているので、上記円筒部２１の先端縁を上記段差面３５に突き当てた状態で、上記エンコーダ１８の被検出面（軸方向外側面）の軸方向位置は適正位置となる。具体的には、この被検出面と上記センサ１９の検出部とが、回転速度検出の為に適正な（例えば厚さが０．５〜２mm程度の）微小隙間を介して対向する。又、上述の様に、外輪１２に対しホルダ２４を取り付けると共に、上記支持環２０を上記内輪１３ａの内端部に外嵌固定した状態で、前記各シールリップ３４、３４の先端縁が、前記外ケース２５のうちの、内径側円筒部２９の内周面と内径側円輪部３０の軸方向内側面とに、それぞれ全周に亙り覆って摺接する。
【００２８】
上述の様に構成する本例の回転検出装置付転がり軸受ユニットの使用時に、上記内輪１３ａと共に上記エンコーダ１８が回転すると、このエンコーダ１８の被検出面に存在するＳ極とＮ極とが、前記センサ１９の検出部の直前部分を交互に通過する。この結果、このセンサ１９の出力信号が、上記内輪１３ａ及び上記エンコーダ１８の回転速度に反比例した周期（比例した周波数）で変化する。そこで、上記出力信号を、前記ハーネス３１によりＡＢＳやＴＣＳの制御器に送り、このＡＢＳやＴＣＳの制御に利用する。
【００２９】
上述の様な本例の構造は、上記エンコーダ１８は、支持環２０と上記各シールリップ３４、３４とにより、外部空間から遮断されている。従って、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダ１８に付着する事を防止できる。又、上記センサ１９の検出部はこのエンコーダ１８の被検出面に、直接対向している。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダ１８の回転に伴って上記センサ１９の出力信号を確実に変化させ、上記内輪１３ａの回転検出に関する信頼性を確保できる。更に、上記ホルダ２４を構成する合成樹脂製の内ケース２６全体を、それぞれが金属製である外ケース２５及び上記支持環２０により覆っている為、飛び石等が、上記内ケース２６にぶつかる事がなくなり、飛び石等により、この内ケース２６に保持したセンサが損傷を受けにくくできる。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。
【００３０】
又、上記各シールリップ３４、３４の先端縁を、上記外ケース２５を構成する金属板のうちで、前記内径側円筒部２９の内周面と前記内径側円輪部３０の軸方向内側面とに摺接させている為、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。
更に、本例の場合には、前記ホルダ２４を、上記内輪１３ａの軸方向内端部の周囲に存在させて、このホルダ２４の軸方向内端部を、この内輪１３ａの軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させていない。この為、回転検出装置付転がり軸受ユニットの軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図３〜４は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、乗用車の前輪（ＦＦ車、４ＷＤ車の場合）或いは後輪（ＦＲ車、ＭＲ車、４ＷＤ車の場合）の如く、独立懸架式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに、本発明を適用した場合に就いて示している。本例の場合も、外輪１２ａの内周面に複列の外輪軌道１６、１６が形成されている。特に本例の場合には、内輪相当部材が、ハブ本体３６と内輪３７とを組み合わせて成るハブ３８である。このうちのハブ本体３６の外周面の軸方向外端寄り部分には、車輪を結合固定する為の結合フランジ３９を、同じく中間部には内輪軌道４０ａを、同じく内端部に小径段部４１を、それぞれ形成している。そして、この小径段部４１に、その外周面に内輪軌道４０ｂを形成した、上記内輪３７を、締り嵌めで外嵌している。この内輪３７の軸方向内端部は、上記ハブ本体３６の軸方向内端面よりも少し軸方向内方に突出している。車両への組み付け状態で上記内輪３７の軸方向内端面は、等速ジョイントを構成するハウジングの軸方向外端面により抑えられて、上記ハブ本体３６からの抜け止めを図られる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３２】
［実施の形態の第３例］
図５も、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例は、内ケース２６の凸部３３の外周面と外ケース２５の小径円筒部４２の内周面との間の隙間を、Ｏリング、パッキング等のシールリング４３により塞いでいる。そして、上記両ケース２５、２６を別々に造って後から組み合わせた場合でも、外部空間に存在する泥水等の異物が、上記凸部３３の外周面と上記小径円筒部４２の内周面との間の隙間を通じて、転がり軸受ユニット内部に浸入しない様にしている。その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例或いは上述した第２例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
図示の実施の形態は、本発明を駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用した場合に就いて示したが、本発明は、外輪が静止側軌道輪で内輪相当部材が回転側軌道輪であれば、従動輪（ＦＲ車、ＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する事もできる。又、回転側軌道輪がハブである場合に、駆動輪用であるか従動輪用であるかに拘らず、ハブ本体と内輪とを結合固定する構造は、特に問わない。例えば、ハブ本体に螺合したナットにより、内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造や、ハブ本体の一部を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部により内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造を採用できる。更に、転動体も、図示の様な玉に限らず、円すいころであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】図３のＢ部拡大図。
【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す部分断面図。
【図６】従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図７】同第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 内輪
２、２ａ エンコーダ
３ 外輪
４、４ａ センサ
５ シールリング
６ 芯金
７ 支持環
８ 透孔
９、９ａ ホルダ
１０ 車輪支持用転がり軸受ユニット
１１ 回転検出装置
１２、１２ａ 外輪
１３ａ、１３ｂ 内輪
１４ 転動体
１５ 取付フランジ
１６ 外輪軌道
１７ 内輪軌道
１８ エンコーダ
１９ センサ
２０ 支持環
２１ 円筒部
２２ 円輪部
２３ 内部空間
２４ ホルダ
２５ 外ケース
２６ 内ケース
２７ 円筒部
２８ 外径側円輪部
２９ 内径側円筒部
３０ 内径側円輪部
３１ ヘーネス
３２ 通孔
３３ 凸部
３４ シールリップ
３５ 段差面
３６ ハブ本体
３７ 内輪
３８ ハブ
３９ 結合フランジ
４０ａ、４０ｂ 内輪軌道
４１ 小径段部
４２ 小径円筒部
４３ シールリング
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る回転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或いは回転角度を検出する為に利用する。
【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持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）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。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ回転検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。
【０００３】
この様な目的で使用される回転検出装置付転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する回転側、静止側両軌道輪のうち、使用時に回転する回転側軌道輪に円環状のエンコーダを、使用時にも回転しない静止側軌道輪にセンサを、それぞれ支持して構成する。このエンコーダのうちで、上記回転側軌道輪の回転中心と同心に設けられた被検出面の特性は、円周方向に亙り交互に（一般的には等間隔に）変化させている。又、上記センサは、その検出部を上記エンコーダの被検出面に近接対向させており、この被検出面の特性変化に対応して、その出力信号を変化させる。この出力信号が変化する周期は、上記回転側軌道輪の回転速度が速くなる程短くなる（周波数が高くなる）ので、上記出力信号の周期或いは周波数によって、上記回転側軌道輪の回転速度を求め、上記ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００４】
従来は、上述の様な回転検出装置付転がり軸受ユニットを構成する為に、エンコーダとして永久磁石製のものを、センサとしてホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を、それぞれ使用する事が考えられ、一部で実施されている。この様なエンコーダ及びセンサにより回転検出装置を構成すれば、センサを小型化でき、しかも、このセンサの出力信号の大きさ（振幅）を低速時から高速時迄ほぼ一定にできて、回転速度検出の信頼性向上を図れる。
【０００５】
但し、上述の様に永久磁石製のエンコーダを使用した回転検出装置を構成する場合には、外部空間に存在する塵芥等の異物がこのエンコーダに付着するのを防止する為の考慮が必要になる。この理由の第一は、このエンコーダの被検出面に磁性粉末等が付着した場合には、この被検出面の特性変化の状態が所期の状態から変化し、上記センサによる回転速度検出の精度が悪化する為である。又、上記理由の第二は、上記エンコーダの摩耗を防止する為である。即ち、永久磁石製のエンコーダは、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の磁性粉末を混入したものであり、全体として軟らかく、摩耗し易い。この為、上記被検出面に硬い異物が付着し、この異物がこの被検出面と上記センサの検出部との間に噛み込まれたりすると、上記エンコーダが摩耗する可能性がある。そして、摩耗に伴ってこのエンコーダの体積が減少すると、上記被検出面から上記センサの検出部に達する磁束の密度が低下し、このセンサによる回転速度検出の精度が悪化する。
【０００６】
この様な問題が生じる事を防止する為には、上記エンコーダ及びセンサを設置した部分を、上記塵芥等の異物が存在する外部空間から遮蔽する事が考えられる。この様な事情で考えられた回転検出装置付転がり軸受ユニットとして従来から、例えば特許文献１、２に記載されたものが知られている。先ず、図６は、特許文献１に記載された、従来構造の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合には、回転する内輪１に外嵌固定した永久磁石製のエンコーダ２の被検出面と、回転しない外輪３に支持したセンサ４の検出部とを、シールリング５を構成する芯金６を介して対向させている。この芯金６は非磁性金属板製である。又、図７は、特許文献２に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合には、センサ４ａを回転しない外輪３に支持する為の支持環７の一部に透孔８を形成し、この支持環７に支持したセンサ４ａの検出部を、この透孔８部分に配置して、この検出部とエンコーダ２ａの被検出面とを直接対向させている。
【０００７】
上記第１例の構造の場合には、上記センサ４の検出部と上記エンコーダ２の被検出面との間に上記芯金６が存在する分、これら検出部と被検出面との距離が離れる。この結果、この被検出面から出てこの検出部に達する磁束の密度が低くなり、上記センサ４による上記エンコーダ２の回転速度検出の信頼性確保が難しくなる。これに対して上記第２例の構造の場合には、上記センサ４ａの検出部と上記エンコーダ２ａの被検出面との距離を短くして、このセンサ４ａによるこのエンコーダ２ａの回転速度検出の信頼性を確保し易い。但し、上記第２例の構造の場合も、上記第１例の構造と同様に、センサ４ａが外部空間に露出している。これら第１、２例の構造は何れも、センサ４、４ａをホルダ９、９ａに包埋保持しているが、このホルダ９、９ａは、合成樹脂製で必ずしも十分な強度を有しない為、車輪が跳ねた小石等が衝突した場合に、損傷を受ける可能性がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１６０７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす構造を実現すべく発明したものである。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、従来から知られている回転検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、内輪相当部材と、複数個の転動体と、エンコーダと、センサとを備える。
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない。
又、上記内輪相当部材は、外周面に上記外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を、円周方向に関して交互に変化させている。
更に、上記センサは、その検出部を上記被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持されており、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
【００１１】
特に、本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記エンコーダは、上記各転動体を設置した内部空間に対向する面の特性を円周方向に関して交互に変化させた円輪状である。そして、上記内輪相当部材の内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に固定された支持環を構成する、径方向に拡がる円輪部の軸方向両側面のうち、上記内部空間に対向する面に全周に亙って添設されている。
又、上記センサは上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向している。
更に、上記円輪部のうちで上記エンコーダよりも径方向外寄り部分にその基端部を全周に亙って添着した弾性材製のシールリップの先端縁を上記ホルダの一部に、全周に亙って摺接させている。
【００１２】
又、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記ホルダを、金属板製の外ケースと合成樹脂製の内ケースとから構成する。
このうちの外ケースは、上記外輪の内端部に締り嵌めで外嵌固定される円筒部を有する。又、上記内ケースは、一部に上記センサを保持する。更に、上記外ケースを構成する金属板の軸方向内端寄り部分は、径方向内側に押し曲げられて、上記内ケースの軸方向内側面のうちの少なくとも一部を、全周に亙り覆っている。そして、上記シールリップの先端縁を、上記金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接させる。
この様な請求項２に記載した構造を実施する場合に、更に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記ホルダを、内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在させる。そして、このホルダの軸方向内端部を、この内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させない。
【００１３】
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項４に記載した様に、上記外輪として、内周面に複列の外輪軌道が形成されたものを使用する。そして、内輪相当部材を、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブとする。
【発明の効果】
【００１４】
上述の様に構成する本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットによれば、次の(1) 〜(3) の条件を同時に満たす事ができる。
(1) 外部空間に存在する異物がエンコーダに付着しない。
(2) このエンコーダの被検出面とセンサの検出部との距離を短くして、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転検出の信頼性を確保する。
(3) 飛び石等により上記センサが損傷を受けにくくする。
【００１５】
先ず第一に、上記エンコーダは、内輪相当部材に固定された支持環を構成する円輪部のうちで内部空間に対向する面に添設されており、又、この円輪部の外周縁と、外輪に固定されたホルダとの間の隙間は、全周に亙ってシールリップにより塞がれている。従って、上記エンコーダを設置した空間は外部空間と遮断された状態となり、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダに付着する事を防止できる｛上記(1) の条件を満たせる｝。
【００１６】
第二に、このエンコーダは、上記円輪部のうちで内部空間に対向する側面に添設されており、上記センサの検出部は上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向している。従って、このエンコーダに異物が付着しない様にする事を考慮しても、上記センサの検出部と上記エンコーダの被検出面との間に遮蔽物を設ける必要がない。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダの回転に伴って上記センサの出力信号を確実に変化させ、このエンコーダを支持した、上記内輪相当部材の回転検出に関する信頼性を確保できる｛上記(2) の条件を満たせる｝。
【００１７】
第三に、ホルダのうちで、少なくとも上記センサを保持した部分を、上記支持環により覆う事ができる。この為、飛び石等が、上記ホルダのうちで上記センサを保持した部分にぶつかる事がなくなり、飛び石等によりこのセンサが損傷を受けにくくできる｛上記(3) の条件を満たせる｝。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。
【００１８】
又、請求項２に記載した様に、上記ホルダを、金属板製の外ケースと合成樹脂製の内ケースとから構成すれば、センサを保持した合成樹脂製の内ケース全体に関して、飛び石等により損傷を受ける事を防止できる。この為、回転検出に関する信頼性確保を、より十分に図れる。
又、前記シールリップの先端縁を、上記外ケースを構成する金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接させる事により、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。即ち、上記金属板の耐摩耗性は上記合成樹脂の耐摩耗性よりも優れている為、長期間に亙る使用に拘らず、上記シールリップの先端縁が摺接する部分の摩耗を抑えて、上記耐久性を十分に確保できる。
【００１９】
又、請求項３に記載した様に、上記ホルダを、内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在させて、このホルダの軸方向内端部を、この内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させない構成を採用すれば、回転検出装置付転がり軸受ユニットの軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、トラック等の商用車の後輪の如く、半浮動式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに、本発明を適用した場合に就いて示している。本例の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、背面組み合わせ型の接触角を付与した複列アンギュラ型の車輪支持用転がり軸受ユニット１０と、回転検出装置１１とを組み合わせて成る。
【００２１】
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１０は、１個の外輪１２と、１対の内輪１３ａ、１３ｂと、複数個の転動体１４、１４とを備える。このうちの外輪１２は、外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジ１５を、内周面に複列の外輪軌道１６、１６を、それぞれ有する。この様な外輪１２は、使用時に上記取付フランジ１５により上記懸架装置に結合固定され、回転しない。又、上記両内輪１３ａ、１３ｂは、それぞれの外周面に上記両外輪軌道１６、１６と対向する内輪軌道１７、１７を有する。又、上記各転動体１４、１４は、上記両外輪軌道１６、１６と上記両内輪軌道１７、１７との間に転動自在に設けられて、上記外輪１２の内径側での上記両内輪１３ａ、１３ｂの回転を自在としている。使用時にこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、図示しないアクスル軸に外嵌固定する。従ってこれら両内輪１３ａ、１３ｂは、使用時に回転する。
【００２２】
又、上記回転検出装置１１は、エンコーダ１８とセンサ１９とを備える。このうちのエンコーダ１８は、上記両内輪１３ａ、１３ｂのうちの軸方向内側の内輪１３ａの軸方向内端部（軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で、この車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各図の右側を言う。反対に、この車両の幅方向外寄りとなる各図の左側を、軸方向に関して外と言う。本明細書及び特許請求の範囲で同じ。）に、支持環２０を介して支持している。この支持環２０は、軟鋼板、マルテンサイト系ステンレス鋼板の様な磁性金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られたもので、円筒部２１と、この円筒部２１の軸方向内端部から径方向外方に向け直角に折れ曲がった円輪部２２とを備える。この様な支持環２０は、上記円筒部２１を上記内輪１３ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、この内輪１３ａに対し、この内輪１３ａと同心に支持固定している。この状態で上記円輪部２２の軸方向内側面は、上記内輪１３ａの軸方向内端面と同一平面上に位置するか、この軸方向内端面よりも軸方向外方に位置する（軸方向内端面よりも突出しない）。
【００２３】
上記エンコーダ１８は、上述の様な支持環２０の円輪部２２の軸方向両側面のうち、上記各転動体１４、１４を設置した内部空間２３に対向する面（軸方向外側面）に、上記支持環２０と同心に添設されている。上記エンコーダ１８は、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に、フェライト等の強磁性粉末を混入した永久磁石（ゴム磁石或いはプラスチック磁石）であって、軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁されている。着磁方向は、円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させている。従って、上記エンコーダ１８の被検出面である、軸方向外側面には、Ｓ極とＮ極とが、交互に、且つ、等間隔で配置されている。尚、上記円筒部２１の軸方向寸法Ｌ21、及び、上記エンコーダ１８の厚さ寸法Ｔ18は、適正値に規制している。又、上記円輪部２２の外周縁部には、シールリップ３４、３４の基端部を、全周に亙って支持している。
【００２４】
一方、前記センサ１９は、前記外輪１２に対し、環状のホルダ２４を介して支持されている。このホルダ２４は、外ケース２５と、内ケース２６とから成る。このうちの外ケース２５は、ステンレス鋼板、メッキ鋼板等の、十分な耐蝕性を有する金属板に曲げ加工を施す事により、或いは、鋼板に曲げ加工を施したものにカチオン塗装等の防錆処理を施す事により、断面大略Ｌ字形で全体を環状に形成している。この様な外ケース２５の外周縁部には、円筒部２７を設けている。この円筒部２７の自由状態での内径は、前記外輪１２の軸方向内端部の外径よりも僅かに小さくして、上記円筒部２７をこの外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌固定している。又、この円筒部２７の軸方向内端部は、直径方向内方に向け直角に折り曲げて、外径側円輪部２８としている。又、この外径側円輪部２８の内周縁部を軸方向外方に向け直角に折り曲げて内径側円筒部２９とし、更にこの内径側円筒部２９の軸方向外端部を径方向内方に向けて直角に折り曲げて、内径側円輪部３０としている。上記外径側円輪部２８の円周方向の一部には、次述するハーネス３１を取り出す為の通孔３２を形成しているが、他の部分（円筒部２７、内径側円筒部２９、内径側円輪部３０）は、全周に亙って連続している。
【００２５】
一方、上記内ケース２６は、ポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形する事により全体を円環状に形成されたもので、一部に上記センサ１９を保持している。このセンサ１９は、上記内ケース２６を射出成形する際に、この内ケース２６を構成する合成樹脂中に、その検出部を軸方向内方に向けた状態で包埋支持される。上記センサ１９の出力信号を上記ホルダ２４外に取り出す為に、上記内ケース２６の軸方向内端面の一部に凸部３３を突設し、この凸部３３を、上記通孔３２に挿通している。上記センサ１９の出力信号を取り出す為のハーネス３１の基端部は、上記凸部３３を通じて、このセンサ１９に接続している。尚、上記内ケース２６と上記外ケース２５との結合方法に就いては特に問わない。別々に形成したこれら内ケース２６と外ケース２５とを、後から接着或いは嵌合により組み合わせても良いし、内ケース２６加工用金型のキャビティ内に上記外ケース２５をセットした状態で、この内ケース２６を射出成形しても良い。
【００２６】
何れにしても、図１〜２に示す様に外ケース２５と内ケース２６とを組み合わせて成る上記ホルダ２４は、前記支持環２０を前記内輪１３ａの内端部に外嵌固定するのに先立って、前記外輪１２の軸方向内端部に外嵌固定する。この際、上記内ケース２６の軸方向外端面がこの外輪１２の軸方向内端面に当接するまで、前記円筒部２７をこの外輪１２の軸方向内端部に押し込む。そして、上記内ケース２６を、上記外輪１２の軸方向内端面と上記外ケース２５の外径側、内径側両円輪部２８、３０との間で軸方向両側から挟持して、走行時の振動に拘らず、上記内ケース２６が変位しない様にする。この内ケース２６及び上記外輪１２の軸方向寸法は、予め適正値に規制されており、この内ケース２６に対する上記センサ１９の取付位置も適正に規制されているので、この内ケース２６に保持されたこのセンサ１９の軸方向位置は、予め設定された適正位置に規制される。又、上記円筒部２７の軸方向外端部は上記外輪１２の軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌する為、これら円筒部２７の軸方向外端部内周面と外輪１２の軸方向内端部外周面とは、全周に亙って隙間なく当接する。従って、この外輪１２に対する上記ホルダ２４の取付部（嵌合部）のシール性は十分に確保される。
【００２７】
上述の様に外輪１２に対しホルダ２４を取り付けたならば、次いで、上記支持環２０を上記内輪１３ａの内端部に、締り嵌めで外嵌固定する。この際、この支持環２０を構成する前記円筒部２１の先端縁（軸方向外端縁）が、上記内輪１３ａの中間部外周面に形成された段差面３５に突き当たるまで、上記円筒部２１をこの内輪１３ａの軸方向内端部に押し込む。この段差面３５の軸方向位置は適正に規制されており、上記円筒部２１の軸方向長さＬ21及び前記エンコーダ１８の厚さＴ18は前述の様に適正に規制されているので、上記円筒部２１の先端縁を上記段差面３５に突き当てた状態で、上記エンコーダ１８の被検出面（軸方向外側面）の軸方向位置は適正位置となる。具体的には、この被検出面と上記センサ１９の検出部とが、回転速度検出の為に適正な（例えば厚さが０．５〜２mm程度の）微小隙間を介して対向する。又、上述の様に、外輪１２に対しホルダ２４を取り付けると共に、上記支持環２０を上記内輪１３ａの内端部に外嵌固定した状態で、前記各シールリップ３４、３４の先端縁が、前記外ケース２５のうちの、内径側円筒部２９の内周面と内径側円輪部３０の軸方向内側面とに、それぞれ全周に亙り覆って摺接する。
【００２８】
上述の様に構成する本例の回転検出装置付転がり軸受ユニットの使用時に、上記内輪１３ａと共に上記エンコーダ１８が回転すると、このエンコーダ１８の被検出面に存在するＳ極とＮ極とが、前記センサ１９の検出部の直前部分を交互に通過する。この結果、このセンサ１９の出力信号が、上記内輪１３ａ及び上記エンコーダ１８の回転速度に反比例した周期（比例した周波数）で変化する。そこで、上記出力信号を、前記ハーネス３１によりＡＢＳやＴＣＳの制御器に送り、このＡＢＳやＴＣＳの制御に利用する。
【００２９】
上述の様な本例の構造は、上記エンコーダ１８は、支持環２０と上記各シールリップ３４、３４とにより、外部空間から遮断されている。従って、この外部空間に存在する異物が上記エンコーダ１８に付着する事を防止できる。又、上記センサ１９の検出部はこのエンコーダ１８の被検出面に、直接対向している。この為、これら検出部と被検出面とを十分に近接させて、上記エンコーダ１８の回転に伴って上記センサ１９の出力信号を確実に変化させ、上記内輪１３ａの回転検出に関する信頼性を確保できる。更に、上記ホルダ２４を構成する合成樹脂製の内ケース２６全体を、それぞれが金属製である外ケース２５及び上記支持環２０により覆っている為、飛び石等が、上記内ケース２６にぶつかる事がなくなり、飛び石等により、この内ケース２６に保持したセンサが損傷を受けにくくできる。そして、長期間に亙り厳しい条件下で使用された場合でも、回転検出に関する信頼性確保を図れる。
【００３０】
又、上記各シールリップ３４、３４の先端縁を、上記外ケース２５を構成する金属板のうちで、前記内径側円筒部２９の内周面と前記内径側円輪部３０の軸方向内側面とに摺接させている為、この摺接部のシール性及び耐久性の向上を図れる。
更に、本例の場合には、前記ホルダ２４を、上記内輪１３ａの軸方向内端部の周囲に存在させて、このホルダ２４の軸方向内端部を、この内輪１３ａの軸方向内端面よりも軸方向内方に突出させていない。この為、回転検出装置付転がり軸受ユニットの軸方向寸法を短く抑えて、この回転検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図３〜４は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、乗用車の前輪（ＦＦ車、４ＷＤ車の場合）或いは後輪（ＦＲ車、ＭＲ車、４ＷＤ車の場合）の如く、独立懸架式の懸架装置に支持された駆動輪を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに、本発明を適用した場合に就いて示している。本例の場合も、外輪１２ａの内周面に複列の外輪軌道１６、１６が形成されている。特に本例の場合には、内輪相当部材が、ハブ本体３６と内輪３７とを組み合わせて成るハブ３８である。このうちのハブ本体３６の外周面の軸方向外端寄り部分には、車輪を結合固定する為の結合フランジ３９を、同じく中間部には内輪軌道４０ａを、同じく内端部に小径段部４１を、それぞれ形成している。そして、この小径段部４１に、その外周面に内輪軌道４０ｂを形成した、上記内輪３７を、締り嵌めで外嵌している。この内輪３７の軸方向内端部は、上記ハブ本体３６の軸方向内端面よりも少し軸方向内方に突出している。車両への組み付け状態で上記内輪３７の軸方向内端面は、等速ジョイントを構成するハウジングの軸方向外端面により抑えられて、上記ハブ本体３６からの抜け止めを図られる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３２】
［実施の形態の第３例］
図５も、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例は、内ケース２６の凸部３３の外周面と外ケース２５の小径円筒部４２の内周面との間の隙間を、Ｏリング、パッキング等のシールリング４３により塞いでいる。そして、上記両ケース２５、２６を別々に造って後から組み合わせた場合でも、外部空間に存在する泥水等の異物が、上記凸部３３の外周面と上記小径円筒部４２の内周面との間の隙間を通じて、転がり軸受ユニット内部に浸入しない様にしている。その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例或いは上述した第２例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
図示の実施の形態は、本発明を駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用した場合に就いて示したが、本発明は、外輪が静止側軌道輪で内輪相当部材が回転側軌道輪であれば、従動輪（ＦＲ車、ＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する事もできる。又、回転側軌道輪がハブである場合に、駆動輪用であるか従動輪用であるかに拘らず、ハブ本体と内輪とを結合固定する構造は、特に問わない。例えば、ハブ本体に螺合したナットにより、内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造や、ハブ本体の一部を径方向外方に塑性変形させて成るかしめ部により内輪をこのハブ本体に抑え付ける構造を採用できる。更に、転動体も、図示の様な玉に限らず、円すいころであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】図３のＢ部拡大図。
【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す部分断面図。
【図６】従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図７】同第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 内輪
２、２ａ エンコーダ
３ 外輪
４、４ａ センサ
５ シールリング
６ 芯金
７ 支持環
８ 透孔
９、９ａ ホルダ
１０ 車輪支持用転がり軸受ユニット
１１ 回転検出装置
１２、１２ａ 外輪
１３ａ、１３ｂ 内輪
１４ 転動体
１５ 取付フランジ
１６ 外輪軌道
１７ 内輪軌道
１８ エンコーダ
１９ センサ
２０ 支持環
２１ 円筒部
２２ 円輪部
２３ 内部空間
２４ ホルダ
２５ 外ケース
２６ 内ケース
２７ 円筒部
２８ 外径側円輪部
２９ 内径側円筒部
３０ 内径側円輪部
３１ ヘーネス
３２ 通孔
３３ 凸部
３４ シールリップ
３５ 段差面
３６ ハブ本体
３７ 内輪
３８ ハブ
３９ 結合フランジ
４０ａ、４０ｂ 内輪軌道
４１ 小径段部
４２ 小径円筒部
４３ シールリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面にこの外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、この内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持された、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるセンサとを備えた回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記エンコーダは、上記各転動体を設置した内部空間に対向する面の特性を円周方向に関して交互に変化させた円輪状であって、上記内輪相当部材の内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に固定された支持環を構成する、径方向に拡がる円輪部の軸方向両側面のうち、上記内部空間に対向する面に全周に亙って添設されており、上記センサは上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向しており、上記円輪部のうちでこのエンコーダよりも径方向外寄り部分にその基端部を全周に亙って添着した弾性材製のシールリップの先端縁を上記ホルダの一部に、全周に亙って摺接させている事を特徴とする回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項２】
ホルダが、外輪の内端部に締り嵌めで外嵌固定される円筒部を有する金属板製の外ケースと、一部にセンサを保持する合成樹脂製の内ケースとから成り、この外ケースを構成する上記金属板の軸方向内端寄り部分は径方向内側に押し曲げられて上記内ケースの軸方向内側面のうちの少なくとも一部を全周に亙り覆っており、シールリップの先端縁は、上記金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接している、請求項１に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項３】
ホルダが内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在し、このホルダの軸方向内端部がこの内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出していない、請求項２に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項４】
外輪の内周面に複列の外輪軌道が形成されており、内輪相当部材が、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項１】
外周面に懸架装置に取り付ける為の取付フランジを、内周面に外輪軌道を、それぞれ有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面にこの外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、この内輪相当部材の軸方向内端部に支持されて、この内輪相当部材と同心である被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で上記外輪の軸方向内端部に支持された、この被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるセンサとを備えた回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記エンコーダは、上記各転動体を設置した内部空間に対向する面の特性を円周方向に関して交互に変化させた円輪状であって、上記内輪相当部材の内端部外周面で上記内輪軌道から外れた部分に固定された支持環を構成する、径方向に拡がる円輪部の軸方向両側面のうち、上記内部空間に対向する面に全周に亙って添設されており、上記センサは上記外輪に支持された環状のホルダに保持された状態で、上記エンコーダの被検出面に、上記内部空間の側から対向しており、上記円輪部のうちでこのエンコーダよりも径方向外寄り部分にその基端部を全周に亙って添着した弾性材製のシールリップの先端縁を上記ホルダの一部に、全周に亙って摺接させている事を特徴とする回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項２】
ホルダが、外輪の内端部に締り嵌めで外嵌固定される円筒部を有する金属板製の外ケースと、一部にセンサを保持する合成樹脂製の内ケースとから成り、この外ケースを構成する上記金属板の軸方向内端寄り部分は径方向内側に押し曲げられて上記内ケースの軸方向内側面のうちの少なくとも一部を全周に亙り覆っており、シールリップの先端縁は、上記金属板の一部で上記内ケースの軸方向内側面を全周に亙り覆っている部分に摺接している、請求項１に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項３】
ホルダが内輪相当部材の軸方向内端部の周囲に存在し、このホルダの軸方向内端部がこの内輪相当部材の軸方向内端面よりも軸方向内方に突出していない、請求項２に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項４】
外輪の内周面に複列の外輪軌道が形成されており、内輪相当部材が、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を結合固定する為の結合フランジを、同じく中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道を、それぞれ有するハブである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１０１３５２（Ｐ２００７−１０１３５２Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９１２５２（Ｐ２００５−２９１２５２）
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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