回転検出装置付転がり軸受ユニット
【課題】合成樹脂製のセンサホルダ１２ａが熱膨張又は熱収縮する事に基づいて、回転検出センサ２ｃがエンコーダに対して軸方向に変位する事を、十分に抑えられる構造を実現する。
【解決手段】カバー１１ａの内周面に、段差面１８を境として小径部１６と連続する大径部１７を設ける。この大径部１７に、鍔部２１を備えた固定リング１９を締り嵌めで内嵌固定する。上記センサホルダ１２ａは、この固定リング１９に、この固定リング１９を包埋する状態で固定している。上記鍔部２１の軸方向片側面を基準面として、この基準面の内径側に、上記回転検出センサ２ｃの検出部２２を配置する。
【解決手段】カバー１１ａの内周面に、段差面１８を境として小径部１６と連続する大径部１７を設ける。この大径部１７に、鍔部２１を備えた固定リング１９を締り嵌めで内嵌固定する。上記センサホルダ１２ａは、この固定リング１９に、この固定リング１９を包埋する状態で固定している。上記鍔部２１の軸方向片側面を基準面として、この基準面の内径側に、上記回転検出センサ２ｃの検出部２２を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車等の車両の懸架装置に対し車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を測定する為に利用する、回転検出装置付転がり軸受ユニットの改良に関する。更に、必要に応じて、上記車輪に加わるアキシアル荷重を求める為に利用する事もできる。そして、求めた回転速度やアキシアル荷重を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。このうちの回転速度を表す信号を得る為に従来から、特許文献１等多くの刊行物に記載された回転検出装置付転がり軸受ユニットが広く知られている。
【０００３】
回転検出装置は、図３に略示する様に、エンコーダ１と回転検出センサ２とを組み合わせて成る。このうちのエンコーダ１は、ハブ等の回転側軌道輪の一部に、この回転側軌道輪と同心に固定されたもので、被検出面である外周面の特性（一般的には磁気特性）を、円周方向に関して交互に（一般的には等間隔に）変化させている。又、上記回転検出センサ２は、上記エンコーダ１の被検出面と対向する検出部に検出素子（一般的には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子）を設けたもので、上記エンコーダ１の回転に伴う上記検出素子の特性変化により、出力信号を変化させる。この出力信号が変化する周波数は上記回転速度に比例し、周期はこの回転速度に反比例する。そこで、この出力信号を図示しない制御器に送れば、上記各種車両用走行安定化装置を制御できる。
【０００４】
一般的な回転検出装置の場合、上記エンコーダ１と上記回転検出センサ２との、軸方向に関する相対位置が多少ずれても、回転速度に関する測定精度にあまり影響を及ぼさない。但し、小型化の為に上記エンコーダ１の軸方向寸法を短縮した場合、上記軸方向に関する相対位置のずれが、回転速度に関する測定精度に影響を及ぼす可能性がある。更には、特許文献２に記載されている様な、特殊なエンコーダを使用し、回転検出センサの出力信号のデューティ比に基づいて転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を求める構造の場合、上記軸方向に関する相対位置のずれが、このアキシアル荷重に関する測定精度に影響を及ぼす事が避けられない。この点に就いて、図４〜８を参照しつつ説明する。
【０００５】
先ず、図４〜５に示した従来構造の第１例の場合、外輪３の内周面に形成した複列の外輪軌道４、４と、内輪相当部材であるハブ５の外周面に形成した複列の内輪軌道６、６との間に、両列毎に複数個ずつの転動体７、７を配置している。これら各転動体７、７には、背面組み合わせの接触角と共に、予圧を付与している。又、上記ハブ５の軸方向中間部で上記両内輪軌道６、６の間部分に、図５に示す様なエンコーダ１ａを外嵌固定している。被検出面である、このエンコーダ１ａの外周面には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に配置している。又、これらＳ極及びＮ極の、円周方向に関するピッチは、軸方向に関して漸次変化させている。更に、上記外輪３の軸方向中間部で上記両外輪軌道４、４の間部分に形成した支持孔８に回転検出センサ２ａを、径方向外側から挿入して、その検出部を上記エンコーダ１ａの外周面に対向させている。
【０００６】
この様な従来構造の第１例の場合、上記回転検出センサ２ａが、図６の（Ａ）に鎖線αで示す様に、上記エンコーダ１ａの被検出面の中央部を走査する際には、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比（高電位継続時間／１周期）が、図６の（Ｂ）に示す様に、５０％となる。これに対して、上記外輪３と上記ハブ５との間にアキシアル荷重が加わり、上記回転検出センサ２ａの走査位置が、図６の（Ａ）に鎖線β、γで示す様にずれると、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比が、図６の（Ｂ）又は（Ｃ）に示す様に、５０％からずれる。このずれの方向及び大きさは、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさに基づいて変化するので、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比に基づいて、上記アキシアル荷重を求められる。又、この出力信号の１周期は、上記回転検出センサ２ａによる上記エンコーダ１ａの被検出面の走査位置により変化する事はないので、上記１周期の長さに基づいて、上記ハブ５の回転速度を求められる。
【０００７】
上述の図４に示した従来構造の第１例の場合には、温度変化に伴って、上記回転検出センサ２ａによる上記エンコーダ１ａの被検出面の走査位置が変化しにくい。従って、温度変化に拘らず、上記アキシアル荷重の測定精度を確保できる。但し、上記従来構造の第１例の場合には、上記外輪３の軸方向中間部に支持孔８を形成する為、この外輪３の強度確保の面から不利になるだけでなく、小型の転がり軸受ユニットには適用しにくい。この様な場合には、図７〜８に示す様に、エンコーダ１ｂ及び回転検出センサ２ｂを、外輪３及びハブ５の軸方向内端部（懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向中央側となる端部）に設ける事が好ましい。
【０００８】
この従来構造の第２例の場合、ハブ５の軸方向内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ１ｂの先半部に、透孔９、９と柱部１０、１０とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これら各透孔９、９はそれぞれ、径方向から見た形状を台形として、それぞれの円周方向に関するピッチ（円周方向の長さ）を、軸方向に関して漸次変化させている。又、外輪３の軸方向内端部にカバー１１及びセンサホルダ１２を介して支持した回転検出センサ２ｂの検出部を、被検出面に近接対向させている。この様な従来構造の第２例の場合も、この回転検出センサ２ｂの出力信号のデューティ比に基づいて、上記外輪３と上記ハブ５との間に加わるアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
【０００９】
上述の様な図７〜８に示した従来構造の第２例の場合、上記エンコーダ１ｂ及び上記回転検出センサ２ｂの設置の自由度を高め、更に、上記外輪３の強度確保も容易になる反面、温度変化に基づく、上記アキシアル荷重の測定精度の悪化と言った問題を生じる。即ち、上記回転検出センサ２ｂを包埋支持した、上記センサホルダ１２を構成する合成樹脂の線膨張係数は、上記エンコーダ１ｂ及びカバー１１等を構成する金属の線膨張係数よりも大きい。この為、温度上昇時には、上記回転検出センサ２ｂが上記エンコーダ１ｂの被検出面に対し、軸方向外方（図７の左方）に変位する傾向になり、温度低下時には、同じく軸方向内方（図７の右方）に変位する傾向になる。この結果、この温度変化に基づく影響を補正する演算を行わない限り、上記アキシアル荷重を正確に求められなくなる。この補正演算は、可能ではあるが、演算処理が面倒になり、走行安定性確保の為の信号をリアルタイムで得る面からは不利になる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３６８６３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑み、合成樹脂製のセンサホルダが熱膨張又は熱収縮する事に基づいて、回転検出センサがエンコーダに対して軸方向に変位する事を、十分に抑えられる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、前述した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、外輪相当部材と、内輪相当部材と、エンコーダと、センサホルダと、回転検出センサとを備える。
このうちの外輪相当部材は、内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記内輪相当部材は、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記エンコーダは、上記内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に支持固定されたもので、外周面を円筒面状の被検出面とし、この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。
又、上記センサホルダは、合成樹脂製で、上記外輪相当部材の端部に支持固定された、金属製のカバーの内径側に支持固定されている。
更に、上記回転検出センサは、検出部を上記エンコーダの外周面に対向させた状態で、上記センサホルダに保持されている。
【００１３】
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、上記カバーの内径側に、このカバーの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する基準面を、金属材により、このカバーに対し固定された状態で設けている。そして、上記センサホルダの一部を、上記基準面に当接させている。更に、上記回転検出センサの検出部を、上記仮想平面上に存在させている。
この様な本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットを実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、上記基準面を挟んでこの基準面の軸方向両側に存在する、上記センサホルダの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間を存在させる。
【００１４】
又、上述の様な本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットを実施する場合に、例えば請求項３〜４に記載した発明の様に、上記カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部を設ける。
そして、請求項３に記載した発明の場合には、上記大径部に、内径側端部に中心軸に対し直角方向に存在する鍔部を備えた、金属製で円環状の固定リングを、軸方向一端を上記段差面に突き当てた状態で、締り嵌めにより内嵌固定する。又、上記センサホルダを、上記固定リングを包埋する状態でこの固定リングに対し固定する。そして、上記鍔部の軸方向片側面を上記基準面とする。
これに対して、請求項４に記載した発明の場合には、上記大径部に上記センサホルダを、軸方向端面を上記段差面に突き当てた状態で内嵌する。そして、この段差面を上記基準面とする。
又、この様な請求項４に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した発明の様に、上記大径部のうちで、上記センサホルダを挟んで上記段差面と反対側に、軸方向の弾性を有する抑えリングの基部を内嵌固定する。そして、この抑えリングの先端部を上記センサホルダに係合させて、このセンサホルダを上記段差面に向け、弾性的に押圧する。
【００１５】
上述の様な本発明を実施する場合に、特に顕著な作用・効果を得る為には、請求項６に記載した発明の様に、前記エンコーダの被検出面の特性が変化するピッチ（円周方向の長さ）を、このエンコーダの軸方向に漸次変化させる。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、前記外輪相当部材である外輪の内周面に複列の外輪軌道を設ける。又、前記内輪相当部材を、外周面に複列の内輪軌道を設けて、使用時に車輪と共に回転するハブとする。
【発明の効果】
【００１６】
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の場合には、合成樹脂製のセンサホルダが熱膨張又は熱収縮した場合でも、エンコーダの軸方向に関する回転検出センサの位置が変化する事を防止できる。この為、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、請求項６に記載した発明によれば、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、外輪相当部材と内輪相当部材との軸方向変位、更にはこれら両部材同士の間に加わるアキシアル荷重を精度良く求められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１〜３、６、７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、外輪３の軸方向内端部に嵌合固定した有底円筒状のカバー１１ａの内径側に合成樹脂製のセンサホルダ１２ａを介して支持した回転検出センサ２ｃが、温度変化に伴って上記外輪３の軸方向に変位しない様にする為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図７〜８に示した従来の構造の第２例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１８】
上記カバー１１ａは、ステンレス鋼板等の金属板に、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、前述の図４に示した従来構造の第１例に組み込んだカバー１１ａと同様の形状を有する。即ち、このカバー１１ａは、図４にその全体を示す様に、円筒部１３の軸方向内端部を底板部１４で塞ぐ事により、全体を有底円筒状に形成している。又、この円筒部１３の軸方向中間部に、上記金属板を径方向外方に座屈変形させて成る外向鍔部１５を設け、この外向鍔部１５よりも上記底板部１４寄り部分を小径部１６とし、開口寄り（軸方向外寄り）部分を大径部１７としている。そして、これら小径部１６と大径部１７との連続部に、軸方向外側に向いた段差面１８を設けている。この様なカバー１１ａは、上記大径部１７を上記外輪３の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌すると共に、上記外向鍔部１５の軸方向外側面をこの外輪３の軸方向内端面に突き当てた状態で、この外輪３の軸方向内端部に固定している。
【００１９】
一方、前記センサホルダ１２ａには、上記カバー１１ａを構成する金属板と同種の金属板を曲げ形成する事により、円周方向複数個所の断面形状を略Ｊ字形とし、全体を円環状に形成して成る固定リング１９を、上記センサホルダ１２ａの射出成形時に包埋支持（インサート）している。この固定リング１９は、外径側端部に嵌合筒部２０を、内径側端部に鍔部２１を、それぞれ設けている。このうちの鍔部２１は、円周方向複数個所を径方向内方に折り曲げた部分の先端部が合わさった（円周方向に間欠的に存在する）部分で、中心軸に対し直角方向に存在する。尚、上記固定リング１９のうち、上記鍔部２１を形成した部分以外の部分は、上記嵌合筒部２０と同一円筒面上に存在し、断面形状は直線状である。前記回転検出センサ２ｃは、上記鍔部２１の内周縁よりも径方向内方に寄った、上記センサホルダ１２ａの径方向内端部に、このセンサホルダ１２ａを構成する合成樹脂中に包埋した状態で保持固定している。この状態で、上記回転検出センサ２ｃの検出部（磁気検出素子）２２を、上記鍔部２１の軸方向外側面を含み、上記センサホルダ１２ａの中心軸に対し直交する仮想平面イ上に位置（上記検出部２２とこの仮想平面イとを交叉）させている。
【００２０】
又、上記固定リング１９の嵌合筒部２０の先端縁（軸方向内端縁）は、上記センサホルダ１２ａを構成する合成樹脂のうち、上記カバー１１ａの小径部１６の内周面よりも径方向外側に存在し、前記段差面１８に対向する、円環状の厚肉部分２３よりも、軸方向内方に突出している。更に、この厚肉部分２３の軸方向内側面の内径寄り部分から軸方向内方に向け、円筒部２４を形成している。この円筒部２４の外径は、上記小径部１６にがたつきなく内嵌できる様に、この小径部１６の内径と一致させている。
【００２１】
上述の様なセンサホルダ１２ａは、予め上記カバー１１ａ外で、合成樹脂を射出成形する事により造る。この射出成形時に、上記固定リング１９の先端部及び上記回転検出センサ２ｃを、上述した所定位置に包埋支持する。その後、上記円筒部２４を上記小径部１６に内嵌しつつ、上記固定リング１９の嵌合筒部２０を上記大径部１７に、この嵌合筒部２０の先端縁が前記段差面１８に突き当たるまで、締り嵌めで内嵌する。この内嵌作業は、上記固定リング１９の嵌合筒部２０の軸方向外端部で、上記厚肉部分２３の軸方向外端面から突出した部分に押圧治具の先端面を押し付ける事により行える。従って、上記内嵌作業時に、合成樹脂製のセンサホルダ１２ａを強く押圧する必要はなく、このセンサホルダ１２ａの損傷を防止できる。そして、上述の様に、上記嵌合筒部２０を上記大径部１７に内嵌した状態で、上記センサホルダ１２ａが上記カバー１１ａ内に固定され、このセンサホルダ１２ａに包埋支持された上記回転検出センサ２ｃの検出部２２の軸方向位置が、上記固定リング１９により、所望位置に規制される。即ち、この検出部２２が、上記段差面１８から、上記固定リング１９のうちで、上記嵌合筒部２０の先端縁から前記鍔部２１の軸方向外側面迄の軸方向距離Ｌ分だけ、軸方向外方に存在する状態になる。
【００２２】
そして、この状態で、上記検出部２２とエンコーダ１ｂ（前述の図７参照）の被検出面との位置関係が、軸方向の位置関係を含めて、適正になる。又、この状態で、上記厚肉部分２３と上記段差面１８との間に隙間２５が存在する。更に、上記円筒部２４の先端（軸方向内端）と、上記カバー１１ａの底板部１４との間にも、隙間２６（後述する図２参照）が存在する状態となる。尚、これら両隙間２５、２６は、上記センサホルダ１２ａの熱膨張に伴ってこのセンサホルダ１２ａの一部が上記カバー１１ａを軸方向に強く押さない様にする為に設けている。従って、上記両隙間２５、２６部分に軟らかい材料が存在したり、或いは弾性変形可能な小突起が存在する事は差し支えない。要するに、基準面となる軸方向外側面を含む、前記鍔部２１を挟んでこの鍔部２１の軸方向両側に存在するセンサホルダ１２ａの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間が存在すれば良い。
【００２３】
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場合には、合成樹脂製の上記センサホルダ１２ａが熱膨張又は熱収縮した場合でも、上記エンコーダ１ｂの軸方向に関する上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置が変化しない。例えば、温度上昇に伴って上記センサホルダ１２ａが熱膨張すると、このセンサホルダ１２ａのうち、上記回転検出センサ２ｃを包埋した上記厚肉部分２３は、上記固定リング１９の鍔部２１を基準として、軸方向両側に延びる。上記回転検出センサ２ｃは、この鍔部２１の内径側（軸方向位置が同じ部分）に存在するので、上記厚肉部分２３の膨張に拘らず、上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置は殆ど動かない。温度低下に伴って上記厚肉部分２３の軸方向寸法が縮まる場合も同様である。
【００２４】
この為、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、前述の図７〜８に示した構造の様に、特殊なエンコーダ１ｂとの組み合わせにより、外輪３とハブ５との間に加わるアキシアル荷重を求める構造を採用した場合には、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、上記アキシアル荷重を精度良く求められる。
【００２５】
［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１、２、４〜７に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、上述した実施の形態の第１例から固定リング１９（図１参照）を省略し、センサホルダ１２ｂのうちの厚肉部分２３ａの軸方向内側面を、直接、カバー１１ａの段差面１８に突き当てている。又、この厚肉部分２３ａの軸方向外半部に、抑えリング２７の先端部を包埋支持している。この抑えリング２７は、ステンレスのばね鋼の如き、弾性を有する金属板を曲げ形成して成るもので、軸方向の弾性を有する。この様な抑えリング２７の先端部は、回転検出センサ２ｃと共に、上記センサホルダ２ｂの射出成形時に、このセンサホルダ２ｂの厚肉部分２３ａの所定位置に包埋支持する。
【００２６】
上述の様なセンサホルダ１２ｂは、この厚肉部分２３ａの軸方向内端面が上記段差面１８に突き当たるまで、上記カバー１１ａ内に押し込む。又、上記抑えリング２７は、軸方向寸法を弾性的に縮めつつ、軸方向外端部に設けた円環状の基部２８を、上記カバー１１ａの大径部１７内に、締り嵌めで押し込む。この状態で、上記厚肉部分２３ａの軸方向内端面が上記段差面１８に、弾性的に押し付けられる。又、上記回転検出センサ２ｃの検出部２２が、この段差面１８を含み、上記センサホルダ１２ｂの中心軸に対し直交する仮想平面ロ上に位置（上記検出部２２とこの仮想平面ロとが交叉）する。
【００２７】
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場合も、合成樹脂製の上記センサホルダ１２ｂが熱膨張又は熱収縮しても、エンコーダの軸方向に関する上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置が変化しない。例えば、温度上昇に伴って上記センサホルダ１２ｂが熱膨張すると、このセンサホルダ１２ｂは、上記厚肉部分２３ａの軸方向内端面を基準として、軸方向両側に延びる。上記回転検出センサ２ｃの検出部２２は、この厚肉部分２３ａの軸方向内端面が突き当てられた、上記段差面１８の内径側（軸方向位置が同じ部分）に存在するので、上記センサホルダ１２ｂの膨張に拘らず、上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置は殆ど動かない。温度低下に伴って上記センサホルダ１２ｂの軸方向寸法が縮まる場合も同様である。
【００２８】
この為、前述した実施の形態の第１例の場合と同様に、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、特殊なエンコーダとの組み合わせにより、外輪とハブとの間に加わるアキシアル荷重を求める構造を採用した場合には、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、上記アキシアル荷重を精度良く求められる。又、本例の場合には、上記実施の形態の第１例とは異なり、固定リング１９を持たない構造であるが、前記抑えリング２７が上記センサホルダ１２ｂの厚肉部分２３ａを、前記カバー１１ａの段差面１８に押し付けているので、このセンサホルダ１２ｂの熱膨張、収縮を繰り返しても、このセンサホルダ１２ｂの軸方向位置がずれ動く事がない。又、熱膨張時には上記抑えリング２７が弾性変形して熱膨張分を吸収するので、上記センサホルダ１２ｂを構成する合成樹脂のクリープを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図４のＡ部に相当する断面図。
【図２】同第２例を示す、図１と同様の図。
【図３】回転検出装置の基本的構成を示す模式図。
【図４】従来構造の第１例を示す断面図。
【図５】この第１例の構造に組み込むエンコーダの斜視図。
【図６】アキシアル荷重に基づいて回転検出センサの走査位置及び出力信号が変化する状態を説明する為の線図。
【図７】従来構造の第２例を示す断面図。
【図８】エンコーダの被検出部を径方向から見た図。
【符号の説明】
【００３０】
１、１ａ、１ｂ エンコーダ
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 回転検出センサ
３ 外輪
４ 外輪軌道
５ ハブ
６ 内輪軌道
７ 転動体
８ 支持孔
９ 透孔
１０ 柱部
１１、１１ａ カバー
１２、１２ａ、１２ｂ センサホルダ
１３ 円筒部
１４ 底板部
１５ 外向鍔部
１６ 小径部
１７ 大径部
１８ 段差面
１９ 固定リング
２０ 嵌合筒部
２１ 鍔部
２２ 検出部
２３、２３ａ 厚肉部分
２４ 円筒部
２５ 隙間
２６ 隙間
２７ 抑えリング
２８ 基部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車等の車両の懸架装置に対し車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を測定する為に利用する、回転検出装置付転がり軸受ユニットの改良に関する。更に、必要に応じて、上記車輪に加わるアキシアル荷重を求める為に利用する事もできる。そして、求めた回転速度やアキシアル荷重を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。このうちの回転速度を表す信号を得る為に従来から、特許文献１等多くの刊行物に記載された回転検出装置付転がり軸受ユニットが広く知られている。
【０００３】
回転検出装置は、図３に略示する様に、エンコーダ１と回転検出センサ２とを組み合わせて成る。このうちのエンコーダ１は、ハブ等の回転側軌道輪の一部に、この回転側軌道輪と同心に固定されたもので、被検出面である外周面の特性（一般的には磁気特性）を、円周方向に関して交互に（一般的には等間隔に）変化させている。又、上記回転検出センサ２は、上記エンコーダ１の被検出面と対向する検出部に検出素子（一般的には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子）を設けたもので、上記エンコーダ１の回転に伴う上記検出素子の特性変化により、出力信号を変化させる。この出力信号が変化する周波数は上記回転速度に比例し、周期はこの回転速度に反比例する。そこで、この出力信号を図示しない制御器に送れば、上記各種車両用走行安定化装置を制御できる。
【０００４】
一般的な回転検出装置の場合、上記エンコーダ１と上記回転検出センサ２との、軸方向に関する相対位置が多少ずれても、回転速度に関する測定精度にあまり影響を及ぼさない。但し、小型化の為に上記エンコーダ１の軸方向寸法を短縮した場合、上記軸方向に関する相対位置のずれが、回転速度に関する測定精度に影響を及ぼす可能性がある。更には、特許文献２に記載されている様な、特殊なエンコーダを使用し、回転検出センサの出力信号のデューティ比に基づいて転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を求める構造の場合、上記軸方向に関する相対位置のずれが、このアキシアル荷重に関する測定精度に影響を及ぼす事が避けられない。この点に就いて、図４〜８を参照しつつ説明する。
【０００５】
先ず、図４〜５に示した従来構造の第１例の場合、外輪３の内周面に形成した複列の外輪軌道４、４と、内輪相当部材であるハブ５の外周面に形成した複列の内輪軌道６、６との間に、両列毎に複数個ずつの転動体７、７を配置している。これら各転動体７、７には、背面組み合わせの接触角と共に、予圧を付与している。又、上記ハブ５の軸方向中間部で上記両内輪軌道６、６の間部分に、図５に示す様なエンコーダ１ａを外嵌固定している。被検出面である、このエンコーダ１ａの外周面には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に配置している。又、これらＳ極及びＮ極の、円周方向に関するピッチは、軸方向に関して漸次変化させている。更に、上記外輪３の軸方向中間部で上記両外輪軌道４、４の間部分に形成した支持孔８に回転検出センサ２ａを、径方向外側から挿入して、その検出部を上記エンコーダ１ａの外周面に対向させている。
【０００６】
この様な従来構造の第１例の場合、上記回転検出センサ２ａが、図６の（Ａ）に鎖線αで示す様に、上記エンコーダ１ａの被検出面の中央部を走査する際には、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比（高電位継続時間／１周期）が、図６の（Ｂ）に示す様に、５０％となる。これに対して、上記外輪３と上記ハブ５との間にアキシアル荷重が加わり、上記回転検出センサ２ａの走査位置が、図６の（Ａ）に鎖線β、γで示す様にずれると、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比が、図６の（Ｂ）又は（Ｃ）に示す様に、５０％からずれる。このずれの方向及び大きさは、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさに基づいて変化するので、上記回転検出センサ２ａの出力信号のデューティ比に基づいて、上記アキシアル荷重を求められる。又、この出力信号の１周期は、上記回転検出センサ２ａによる上記エンコーダ１ａの被検出面の走査位置により変化する事はないので、上記１周期の長さに基づいて、上記ハブ５の回転速度を求められる。
【０００７】
上述の図４に示した従来構造の第１例の場合には、温度変化に伴って、上記回転検出センサ２ａによる上記エンコーダ１ａの被検出面の走査位置が変化しにくい。従って、温度変化に拘らず、上記アキシアル荷重の測定精度を確保できる。但し、上記従来構造の第１例の場合には、上記外輪３の軸方向中間部に支持孔８を形成する為、この外輪３の強度確保の面から不利になるだけでなく、小型の転がり軸受ユニットには適用しにくい。この様な場合には、図７〜８に示す様に、エンコーダ１ｂ及び回転検出センサ２ｂを、外輪３及びハブ５の軸方向内端部（懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向中央側となる端部）に設ける事が好ましい。
【０００８】
この従来構造の第２例の場合、ハブ５の軸方向内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ１ｂの先半部に、透孔９、９と柱部１０、１０とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これら各透孔９、９はそれぞれ、径方向から見た形状を台形として、それぞれの円周方向に関するピッチ（円周方向の長さ）を、軸方向に関して漸次変化させている。又、外輪３の軸方向内端部にカバー１１及びセンサホルダ１２を介して支持した回転検出センサ２ｂの検出部を、被検出面に近接対向させている。この様な従来構造の第２例の場合も、この回転検出センサ２ｂの出力信号のデューティ比に基づいて、上記外輪３と上記ハブ５との間に加わるアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
【０００９】
上述の様な図７〜８に示した従来構造の第２例の場合、上記エンコーダ１ｂ及び上記回転検出センサ２ｂの設置の自由度を高め、更に、上記外輪３の強度確保も容易になる反面、温度変化に基づく、上記アキシアル荷重の測定精度の悪化と言った問題を生じる。即ち、上記回転検出センサ２ｂを包埋支持した、上記センサホルダ１２を構成する合成樹脂の線膨張係数は、上記エンコーダ１ｂ及びカバー１１等を構成する金属の線膨張係数よりも大きい。この為、温度上昇時には、上記回転検出センサ２ｂが上記エンコーダ１ｂの被検出面に対し、軸方向外方（図７の左方）に変位する傾向になり、温度低下時には、同じく軸方向内方（図７の右方）に変位する傾向になる。この結果、この温度変化に基づく影響を補正する演算を行わない限り、上記アキシアル荷重を正確に求められなくなる。この補正演算は、可能ではあるが、演算処理が面倒になり、走行安定性確保の為の信号をリアルタイムで得る面からは不利になる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３６８６３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑み、合成樹脂製のセンサホルダが熱膨張又は熱収縮する事に基づいて、回転検出センサがエンコーダに対して軸方向に変位する事を、十分に抑えられる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、前述した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、外輪相当部材と、内輪相当部材と、エンコーダと、センサホルダと、回転検出センサとを備える。
このうちの外輪相当部材は、内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記内輪相当部材は、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記エンコーダは、上記内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に支持固定されたもので、外周面を円筒面状の被検出面とし、この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。
又、上記センサホルダは、合成樹脂製で、上記外輪相当部材の端部に支持固定された、金属製のカバーの内径側に支持固定されている。
更に、上記回転検出センサは、検出部を上記エンコーダの外周面に対向させた状態で、上記センサホルダに保持されている。
【００１３】
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、上記カバーの内径側に、このカバーの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する基準面を、金属材により、このカバーに対し固定された状態で設けている。そして、上記センサホルダの一部を、上記基準面に当接させている。更に、上記回転検出センサの検出部を、上記仮想平面上に存在させている。
この様な本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットを実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、上記基準面を挟んでこの基準面の軸方向両側に存在する、上記センサホルダの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間を存在させる。
【００１４】
又、上述の様な本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットを実施する場合に、例えば請求項３〜４に記載した発明の様に、上記カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部を設ける。
そして、請求項３に記載した発明の場合には、上記大径部に、内径側端部に中心軸に対し直角方向に存在する鍔部を備えた、金属製で円環状の固定リングを、軸方向一端を上記段差面に突き当てた状態で、締り嵌めにより内嵌固定する。又、上記センサホルダを、上記固定リングを包埋する状態でこの固定リングに対し固定する。そして、上記鍔部の軸方向片側面を上記基準面とする。
これに対して、請求項４に記載した発明の場合には、上記大径部に上記センサホルダを、軸方向端面を上記段差面に突き当てた状態で内嵌する。そして、この段差面を上記基準面とする。
又、この様な請求項４に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した発明の様に、上記大径部のうちで、上記センサホルダを挟んで上記段差面と反対側に、軸方向の弾性を有する抑えリングの基部を内嵌固定する。そして、この抑えリングの先端部を上記センサホルダに係合させて、このセンサホルダを上記段差面に向け、弾性的に押圧する。
【００１５】
上述の様な本発明を実施する場合に、特に顕著な作用・効果を得る為には、請求項６に記載した発明の様に、前記エンコーダの被検出面の特性が変化するピッチ（円周方向の長さ）を、このエンコーダの軸方向に漸次変化させる。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、前記外輪相当部材である外輪の内周面に複列の外輪軌道を設ける。又、前記内輪相当部材を、外周面に複列の内輪軌道を設けて、使用時に車輪と共に回転するハブとする。
【発明の効果】
【００１６】
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の場合には、合成樹脂製のセンサホルダが熱膨張又は熱収縮した場合でも、エンコーダの軸方向に関する回転検出センサの位置が変化する事を防止できる。この為、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、請求項６に記載した発明によれば、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、外輪相当部材と内輪相当部材との軸方向変位、更にはこれら両部材同士の間に加わるアキシアル荷重を精度良く求められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１〜３、６、７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、外輪３の軸方向内端部に嵌合固定した有底円筒状のカバー１１ａの内径側に合成樹脂製のセンサホルダ１２ａを介して支持した回転検出センサ２ｃが、温度変化に伴って上記外輪３の軸方向に変位しない様にする為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図７〜８に示した従来の構造の第２例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１８】
上記カバー１１ａは、ステンレス鋼板等の金属板に、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、前述の図４に示した従来構造の第１例に組み込んだカバー１１ａと同様の形状を有する。即ち、このカバー１１ａは、図４にその全体を示す様に、円筒部１３の軸方向内端部を底板部１４で塞ぐ事により、全体を有底円筒状に形成している。又、この円筒部１３の軸方向中間部に、上記金属板を径方向外方に座屈変形させて成る外向鍔部１５を設け、この外向鍔部１５よりも上記底板部１４寄り部分を小径部１６とし、開口寄り（軸方向外寄り）部分を大径部１７としている。そして、これら小径部１６と大径部１７との連続部に、軸方向外側に向いた段差面１８を設けている。この様なカバー１１ａは、上記大径部１７を上記外輪３の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌すると共に、上記外向鍔部１５の軸方向外側面をこの外輪３の軸方向内端面に突き当てた状態で、この外輪３の軸方向内端部に固定している。
【００１９】
一方、前記センサホルダ１２ａには、上記カバー１１ａを構成する金属板と同種の金属板を曲げ形成する事により、円周方向複数個所の断面形状を略Ｊ字形とし、全体を円環状に形成して成る固定リング１９を、上記センサホルダ１２ａの射出成形時に包埋支持（インサート）している。この固定リング１９は、外径側端部に嵌合筒部２０を、内径側端部に鍔部２１を、それぞれ設けている。このうちの鍔部２１は、円周方向複数個所を径方向内方に折り曲げた部分の先端部が合わさった（円周方向に間欠的に存在する）部分で、中心軸に対し直角方向に存在する。尚、上記固定リング１９のうち、上記鍔部２１を形成した部分以外の部分は、上記嵌合筒部２０と同一円筒面上に存在し、断面形状は直線状である。前記回転検出センサ２ｃは、上記鍔部２１の内周縁よりも径方向内方に寄った、上記センサホルダ１２ａの径方向内端部に、このセンサホルダ１２ａを構成する合成樹脂中に包埋した状態で保持固定している。この状態で、上記回転検出センサ２ｃの検出部（磁気検出素子）２２を、上記鍔部２１の軸方向外側面を含み、上記センサホルダ１２ａの中心軸に対し直交する仮想平面イ上に位置（上記検出部２２とこの仮想平面イとを交叉）させている。
【００２０】
又、上記固定リング１９の嵌合筒部２０の先端縁（軸方向内端縁）は、上記センサホルダ１２ａを構成する合成樹脂のうち、上記カバー１１ａの小径部１６の内周面よりも径方向外側に存在し、前記段差面１８に対向する、円環状の厚肉部分２３よりも、軸方向内方に突出している。更に、この厚肉部分２３の軸方向内側面の内径寄り部分から軸方向内方に向け、円筒部２４を形成している。この円筒部２４の外径は、上記小径部１６にがたつきなく内嵌できる様に、この小径部１６の内径と一致させている。
【００２１】
上述の様なセンサホルダ１２ａは、予め上記カバー１１ａ外で、合成樹脂を射出成形する事により造る。この射出成形時に、上記固定リング１９の先端部及び上記回転検出センサ２ｃを、上述した所定位置に包埋支持する。その後、上記円筒部２４を上記小径部１６に内嵌しつつ、上記固定リング１９の嵌合筒部２０を上記大径部１７に、この嵌合筒部２０の先端縁が前記段差面１８に突き当たるまで、締り嵌めで内嵌する。この内嵌作業は、上記固定リング１９の嵌合筒部２０の軸方向外端部で、上記厚肉部分２３の軸方向外端面から突出した部分に押圧治具の先端面を押し付ける事により行える。従って、上記内嵌作業時に、合成樹脂製のセンサホルダ１２ａを強く押圧する必要はなく、このセンサホルダ１２ａの損傷を防止できる。そして、上述の様に、上記嵌合筒部２０を上記大径部１７に内嵌した状態で、上記センサホルダ１２ａが上記カバー１１ａ内に固定され、このセンサホルダ１２ａに包埋支持された上記回転検出センサ２ｃの検出部２２の軸方向位置が、上記固定リング１９により、所望位置に規制される。即ち、この検出部２２が、上記段差面１８から、上記固定リング１９のうちで、上記嵌合筒部２０の先端縁から前記鍔部２１の軸方向外側面迄の軸方向距離Ｌ分だけ、軸方向外方に存在する状態になる。
【００２２】
そして、この状態で、上記検出部２２とエンコーダ１ｂ（前述の図７参照）の被検出面との位置関係が、軸方向の位置関係を含めて、適正になる。又、この状態で、上記厚肉部分２３と上記段差面１８との間に隙間２５が存在する。更に、上記円筒部２４の先端（軸方向内端）と、上記カバー１１ａの底板部１４との間にも、隙間２６（後述する図２参照）が存在する状態となる。尚、これら両隙間２５、２６は、上記センサホルダ１２ａの熱膨張に伴ってこのセンサホルダ１２ａの一部が上記カバー１１ａを軸方向に強く押さない様にする為に設けている。従って、上記両隙間２５、２６部分に軟らかい材料が存在したり、或いは弾性変形可能な小突起が存在する事は差し支えない。要するに、基準面となる軸方向外側面を含む、前記鍔部２１を挟んでこの鍔部２１の軸方向両側に存在するセンサホルダ１２ａの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間が存在すれば良い。
【００２３】
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場合には、合成樹脂製の上記センサホルダ１２ａが熱膨張又は熱収縮した場合でも、上記エンコーダ１ｂの軸方向に関する上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置が変化しない。例えば、温度上昇に伴って上記センサホルダ１２ａが熱膨張すると、このセンサホルダ１２ａのうち、上記回転検出センサ２ｃを包埋した上記厚肉部分２３は、上記固定リング１９の鍔部２１を基準として、軸方向両側に延びる。上記回転検出センサ２ｃは、この鍔部２１の内径側（軸方向位置が同じ部分）に存在するので、上記厚肉部分２３の膨張に拘らず、上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置は殆ど動かない。温度低下に伴って上記厚肉部分２３の軸方向寸法が縮まる場合も同様である。
【００２４】
この為、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、前述の図７〜８に示した構造の様に、特殊なエンコーダ１ｂとの組み合わせにより、外輪３とハブ５との間に加わるアキシアル荷重を求める構造を採用した場合には、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、上記アキシアル荷重を精度良く求められる。
【００２５】
［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１、２、４〜７に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、上述した実施の形態の第１例から固定リング１９（図１参照）を省略し、センサホルダ１２ｂのうちの厚肉部分２３ａの軸方向内側面を、直接、カバー１１ａの段差面１８に突き当てている。又、この厚肉部分２３ａの軸方向外半部に、抑えリング２７の先端部を包埋支持している。この抑えリング２７は、ステンレスのばね鋼の如き、弾性を有する金属板を曲げ形成して成るもので、軸方向の弾性を有する。この様な抑えリング２７の先端部は、回転検出センサ２ｃと共に、上記センサホルダ２ｂの射出成形時に、このセンサホルダ２ｂの厚肉部分２３ａの所定位置に包埋支持する。
【００２６】
上述の様なセンサホルダ１２ｂは、この厚肉部分２３ａの軸方向内端面が上記段差面１８に突き当たるまで、上記カバー１１ａ内に押し込む。又、上記抑えリング２７は、軸方向寸法を弾性的に縮めつつ、軸方向外端部に設けた円環状の基部２８を、上記カバー１１ａの大径部１７内に、締り嵌めで押し込む。この状態で、上記厚肉部分２３ａの軸方向内端面が上記段差面１８に、弾性的に押し付けられる。又、上記回転検出センサ２ｃの検出部２２が、この段差面１８を含み、上記センサホルダ１２ｂの中心軸に対し直交する仮想平面ロ上に位置（上記検出部２２とこの仮想平面ロとが交叉）する。
【００２７】
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場合も、合成樹脂製の上記センサホルダ１２ｂが熱膨張又は熱収縮しても、エンコーダの軸方向に関する上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置が変化しない。例えば、温度上昇に伴って上記センサホルダ１２ｂが熱膨張すると、このセンサホルダ１２ｂは、上記厚肉部分２３ａの軸方向内端面を基準として、軸方向両側に延びる。上記回転検出センサ２ｃの検出部２２は、この厚肉部分２３ａの軸方向内端面が突き当てられた、上記段差面１８の内径側（軸方向位置が同じ部分）に存在するので、上記センサホルダ１２ｂの膨張に拘らず、上記回転検出センサ２ｃの軸方向位置は殆ど動かない。温度低下に伴って上記センサホルダ１２ｂの軸方向寸法が縮まる場合も同様である。
【００２８】
この為、前述した実施の形態の第１例の場合と同様に、小型化等の為、エンコーダの被検出面の軸方向寸法を短くしても、このエンコーダを支持した内輪相当部材の回転速度を表す信号を安定して得られる。更に、特殊なエンコーダとの組み合わせにより、外輪とハブとの間に加わるアキシアル荷重を求める構造を採用した場合には、熱膨張又は熱収縮に基づく回転検出センサの変位を補正する処理を行う事なく、上記アキシアル荷重を精度良く求められる。又、本例の場合には、上記実施の形態の第１例とは異なり、固定リング１９を持たない構造であるが、前記抑えリング２７が上記センサホルダ１２ｂの厚肉部分２３ａを、前記カバー１１ａの段差面１８に押し付けているので、このセンサホルダ１２ｂの熱膨張、収縮を繰り返しても、このセンサホルダ１２ｂの軸方向位置がずれ動く事がない。又、熱膨張時には上記抑えリング２７が弾性変形して熱膨張分を吸収するので、上記センサホルダ１２ｂを構成する合成樹脂のクリープを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図４のＡ部に相当する断面図。
【図２】同第２例を示す、図１と同様の図。
【図３】回転検出装置の基本的構成を示す模式図。
【図４】従来構造の第１例を示す断面図。
【図５】この第１例の構造に組み込むエンコーダの斜視図。
【図６】アキシアル荷重に基づいて回転検出センサの走査位置及び出力信号が変化する状態を説明する為の線図。
【図７】従来構造の第２例を示す断面図。
【図８】エンコーダの被検出部を径方向から見た図。
【符号の説明】
【００３０】
１、１ａ、１ｂ エンコーダ
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 回転検出センサ
３ 外輪
４ 外輪軌道
５ ハブ
６ 内輪軌道
７ 転動体
８ 支持孔
９ 透孔
１０ 柱部
１１、１１ａ カバー
１２、１２ａ、１２ｂ センサホルダ
１３ 円筒部
１４ 底板部
１５ 外向鍔部
１６ 小径部
１７ 大径部
１８ 段差面
１９ 固定リング
２０ 嵌合筒部
２１ 鍔部
２２ 検出部
２３、２３ａ 厚肉部分
２４ 円筒部
２５ 隙間
２６ 隙間
２７ 抑えリング
２８ 基部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、この内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に支持固定された、外周面を円筒面状の被検出面とし、この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、上記外輪相当部材の端部に支持固定された金属製のカバーの内径側に支持固定された合成樹脂製のセンサホルダと、検出部を上記エンコーダの外周面に対向させた状態でこのセンサホルダに保持された回転検出センサとを備えた、回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記カバーの内径側に、このカバーの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する基準面が、金属材により、このカバーに対し固定された状態で設けられており、上記センサホルダの一部は上記基準面に当接しており、上記回転検出センサの検出部が、上記仮想平面上に存在す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】
基準面を挟んでこの基準面の軸方向両側に存在するセンサホルダの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間が存在する、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】
カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部が設けられており、この大径部に、内径側端部に中心軸に対し直角方向に存在する鍔部を備えた、金属製で円環状の固定リングが、軸方向一端を上記段差面に突き当てた状態で、締り嵌めにより内嵌固定されており、センサホルダが上記固定リングを包埋する状態でこの固定リングに対し固定されており、上記鍔部の軸方向片側面を基準面としている、請求項１〜２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４】
カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部が設けられており、この大径部にセンサホルダが、軸方向端面を上記段差面に突き当てた状態で内嵌されており、この段差面を基準面としている、請求項１〜２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５】
大径部のうちで、センサホルダを挟んで段差面と反対側に、軸方向の弾性を有する抑えリングの基部が内嵌固定されており、この抑えリングの先端部を上記センサホルダに係合させて、このセンサホルダを上記段差面に向け、弾性的に押圧している、請求項４に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項６】
エンコーダの被検出面の特性が変化するピッチが、このエンコーダの軸方向に漸次変化している、請求項１〜５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７】
外輪相当部材である外輪の内周面に複列の外輪軌道が設けられており、内輪相当部材が、外周面に複列の内輪軌道が設けられていて、使用時に車輪と共に回転するハブである、請求項１〜６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】
内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、この内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に支持固定された、外周面を円筒面状の被検出面とし、この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、上記外輪相当部材の端部に支持固定された金属製のカバーの内径側に支持固定された合成樹脂製のセンサホルダと、検出部を上記エンコーダの外周面に対向させた状態でこのセンサホルダに保持された回転検出センサとを備えた、回転検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記カバーの内径側に、このカバーの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する基準面が、金属材により、このカバーに対し固定された状態で設けられており、上記センサホルダの一部は上記基準面に当接しており、上記回転検出センサの検出部が、上記仮想平面上に存在す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】
基準面を挟んでこの基準面の軸方向両側に存在するセンサホルダの軸方向両端面が対向する部分に、この軸方向両端面の軸方向の変位を許容できる隙間若しくは空間が存在する、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】
カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部が設けられており、この大径部に、内径側端部に中心軸に対し直角方向に存在する鍔部を備えた、金属製で円環状の固定リングが、軸方向一端を上記段差面に突き当てた状態で、締り嵌めにより内嵌固定されており、センサホルダが上記固定リングを包埋する状態でこの固定リングに対し固定されており、上記鍔部の軸方向片側面を基準面としている、請求項１〜２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４】
カバーの内周面に、段差面を境として小径部と連続する大径部が設けられており、この大径部にセンサホルダが、軸方向端面を上記段差面に突き当てた状態で内嵌されており、この段差面を基準面としている、請求項１〜２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５】
大径部のうちで、センサホルダを挟んで段差面と反対側に、軸方向の弾性を有する抑えリングの基部が内嵌固定されており、この抑えリングの先端部を上記センサホルダに係合させて、このセンサホルダを上記段差面に向け、弾性的に押圧している、請求項４に記載した回転検出装置付転がり軸受ユニット。
【請求項６】
エンコーダの被検出面の特性が変化するピッチが、このエンコーダの軸方向に漸次変化している、請求項１〜５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７】
外輪相当部材である外輪の内周面に複列の外輪軌道が設けられており、内輪相当部材が、外周面に複列の内輪軌道が設けられていて、使用時に車輪と共に回転するハブである、請求項１〜６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８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８５９６６（Ｐ２００９−１８５９６６Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８５６４（Ｐ２００８−２８５６４）
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【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２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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