回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
【課題】センサホルダの組立性を向上させると共に、剛性を高めてクリープ変形を防止し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】外方部材３の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形で形成されて回転速度センサ２９が包埋されたセンサホルダ２０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、シール１１が、センサホルダ２０がインサート成形された芯金２４、およびこれに接合されたシール部材２５からなる環状のシール板２１と、内輪６に圧入されたスリンガ２２と、周方向交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダ２８を有するパルサリング２３とを備えると共に、センサホルダ２０にガラス繊維が１０〜４５ｗｔ％充填されているので、センサホルダ２０の弾性率増大により剛性が高くなり、嵌合部が歪んでクリープ変形が生ずるのを防止することができる。
【解決手段】外方部材３の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形で形成されて回転速度センサ２９が包埋されたセンサホルダ２０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、シール１１が、センサホルダ２０がインサート成形された芯金２４、およびこれに接合されたシール部材２５からなる環状のシール板２１と、内輪６に圧入されたスリンガ２２と、周方向交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダ２８を有するパルサリング２３とを備えると共に、センサホルダ２０にガラス繊維が１０〜４５ｗｔ％充填されているので、センサホルダ２０の弾性率増大により剛性が高くなり、嵌合部が歪んでクリープ変形が生ずるのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサを内蔵し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）を制御するために車輪の回転速度を検出する装置が軸受に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エンコーダを前記シール装置に一体化させると共に、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エ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いる。
【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、よりコンパクト化を狙って最近では、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４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、ハブ輪５５と複列の転がり軸受５０と等速自在継手６１が着脱自在にユニット化されている。複列の転がり軸受５０は、外方部材５１と内方部材５２と複列のボール５３、５３とを備えている。外方部材５１は、外周に懸架装置を構成するナックル５４に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが一体に形成されている。
【０００５】
一方、内方部材５２は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に固定された内輪５６とからなる。ハブ輪５５は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５ｄを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの一方に対向する内側転走面５５ａと、この内側転走面５５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５５ｃが形成されている。
【０００６】
内輪５６は、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの他方に対向する内側転走面５６ａが形成され、ハブ輪５５の小径段部５５ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５７によって内輪５６が軸方向に固定されている。
【０００７】
外方部材５１の複列の外側転走面５１ａ、５１ａと、これらに対向するハブ輪５５の内側転走面５５ａおよび内輪５６の内側転走面５６ａ間には複列のボール５３、５３が収容され、保持器５８、５８によって転動自在に保持されている。また、外方部材５１と内方部材５２との間に形成される環状空間の開口部にはシール５９、６０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。
【０００８】
等速自在継手６１は、外側継手部材６２と継手内輪６３とケージ６４およびトルク伝達ボール６５からなる。外側継手部材６２は、カップ状のマウス部６６と、このマウス部６６の底部をなす肩部６７と、この肩部６７から軸方向に延びる軸部６８とを一体に有している。軸部６８の外周にはハブ輪５５のセレーション５５ｃに係合するセレーション６８ａと、このセレーション６８ａの端部に雄ねじ６８ｂが形成されている。そして、ハブ輪５５にこの外側継手部材６２がセレーション５５ｃ、６８ａを介してトルク伝達可能に内嵌され、雄ねじ６８ｂに締結された固定ナット６９によってハブ輪５５と外側継手部材６２が着脱自在にユニット化されている。
【０００９】
シール６０は、図５に示すように、第１のシールリング７０と第２のシールリング７１とが組み合わされた、所謂パックシールで構成されている。第１のシールリング７０は外方部材５１に装着され、断面が略Ｌ字状に形成された芯金７２と、この芯金７２に被着され、主リップ７３ａと補助リップ７３ｂからなるシール部材７３とからなる。
【００１０】
第２のシールリング７１は内輪５６に装着され、断面が略Ｌ字状に形成された芯金７４と、この芯金７４に被着されたラジアルリップ７５とからなる。この第２のシールリング７１にパルサリング７６が取り付けられている。パルサリング７６は、芯金７４に外嵌され、断面が略コの字状に形成された芯金７７と、この芯金７７に被着された多極磁石ロータ７８からなる。この多極磁石ロータ７８は、磁性粉を含有したゴムまたは樹脂を加硫接着して周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように径方向から着磁されている。
【００１１】
ここで、第１のシールリング７０における芯金７２の外周面全周にはセンサホルダ７９が積層されている。このセンサホルダ７９はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の樹脂材で形成され、磁気センサ８０が埋設されている。そして、センサホルダ７９の円周所定位置には、磁気センサ８０と車体の電子回路に接続されたハーネス（図示せず）とを結線する雌型のコネクタ８１が径方向外方に突出する状態で一体に形成されている。
【００１２】
このように、ラジアルリップ７５がパルサリング７６よりも外側に配置されているので、パルサリング７６がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、第１のシールリング７０の主リップ７３ａおよび補助リップ７３ｂによってボール５３および転走面から隔離されているので、ボール５３の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング７６に付着するのを防止することができ、検出精度の低下を回避することができる。
【特許文献１】特開２００５−９８３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
然しながら、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、センサホルダ７９の円周所定位置に雌型のコネクタ８１が径方向外方に垂直に突出した状態で一体形成されているため、コネクタ８１の接続時に圧入固定部に無理な力が作用し、第１のシールリング７０や磁気センサ８０の位置精度が崩れるだけでなく、樹脂製のセンサホルダ７９自体が損傷する恐れがある。
【００１４】
さらに、このセンサホルダ７９は粘弾性材料である樹脂製のため、圧入固定部が歪み、経年変化によってクリープ変形する恐れがある。このクリープ変形によって固定力が低下するとセンサホルダ７９が位置ずれを起こし、速度検出機能を満足しなくなってしまう。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダの組立性を向上させると共に、剛性を高めてクリープ変形を防止し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】
【００１６】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、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一体に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されている。
【００１７】
このように、外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダを備えた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、シールのうちインナー側のシールが、センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、前記繊維状強化材が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維のいずれかからなる。
【００１９】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記繊維状強化材がガラス繊維からなり、充填量が１０〜４５ｗｔ％の範囲に設定されていれば、その効果が充分に発揮されると共に、成形品内の繊維が異方性を引き起こし、密度が大きくなって寸法安定性が低下するのを防止することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明のように、前記センサホルダの円周所定位置に前記回転速度センサと電子回路に接続されたハーネスとを結線するコネクタが径方向外方に所定の角度傾斜して突設されると共に、このコネクタに凹所が形成され、この凹所が前記外方部材のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して前記外方部材に嵌合固定されていれば、ハーネスを結線する際、コネクタに直接圧入力が加わらずに圧入力は外方部材の端部で受けることになるので、コネクタに無理な力が作用してシールや回転速度センサの位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めることができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が複数のシールリップを一体に有し、これらシールリップが前記パルサリングに摺接されていれば、転動体および各転走面から隔離され、転動体の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリングに付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、前記スリンガの外縁にラジアルリップが接合され、前記シール板の芯金に摺接されていれば、パルサリングが外部から密封され、ダスト等により汚れるのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明のように、前記磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されると共に、前記シール板の芯金がオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されていれば、磁気検出に悪影響を及ぼさず、検出精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、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一体に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができるためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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一体に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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる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、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部に所定のシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、非磁性体の鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、エラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダにガラス繊維が１０〜４５ｗｔ％充填されている。
【実施例】
【００２６】
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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の軸受部の側面図、図３は、図１の回転速度検出装置を示す要部拡大図である。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００２７】
この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代構造と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手８をユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、外方部材３と内方部材４と複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。
【００２８】
外方部材３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面３ａ、３ａが一体に形成されている。そして、これらの複列の外側転走面３ａ、３ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２９】
一方、内方部材４は、ハブ輪１と、このハブ輪１に固定された内輪６とからなる。ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（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、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａに対向するアウター側（一方）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。なお、車輪取付フランジ７の円周等配位置にはハブボルト７ａが植設されている。
【００３０】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、後述するアウター側のシール１０が摺接する車輪取付フランジ７のインナー側の基部７ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、後述する加締部１ｄは未焼入れで鍛造加工後の表面硬さのままとされている。
【００３１】
内輪６は、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａに対向するインナー側（他方）の内側転走面６ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、この小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｄによってハブ輪１に対して内輪６が軸方向に固定されている。なお、内輪６および転動体５はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３２】
外方部材３の複列の外側転走面３ａ、３ａと、これらに対向するハブ輪１の内側転走面１ａおよび内輪６の内側転走面６ａ間には複列の転動体５、５が収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。そして、内輪６の小径側（正面側）の端面がハブ輪１の肩部に突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。また、外方部材３と内方部材４との間に形成される環状空間の開口部にはシール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。
【００３３】
等速自在継手８は、外側継手部材１２と継手内輪１３とケージ１４およびトルク伝達ボール１５とを備えている。外側継手部材１２は、カップ状のマウス部１６と、このマウス部１６の底部をなす肩部１７と、この肩部１７から軸方向に延びる軸部１８とを一体に有している。軸部１８の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション１８ａと、このセレーション１８ａの端部に雄ねじ１８ｂが形成されている。そして、ハブ輪１にこの外側継手部材１２がセレーション１ｃ、１８ａを介して加締部１ｄの端面と肩部１７が衝合するまで内嵌され、雄ねじ１８ｂに締結された固定ナット１９によってハブ輪１と外側継手部材１２がトルク伝達可能に、かつ着脱自在に結合されている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、センサホルダ２０が外方部材３のインナー側の端部に装着されている。そして、インナー側のシール１１はこのセンサホルダ２０と内輪６との間に形成される環状空間の開口部に装着されている。シール１１は、図３に示すように、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板２１とスリンガ２２およびこのスリンガ２２に外嵌されたパルサリング２３を備え、互いに対向して配置されている。シール板２１は、センサホルダ２０がインサート成形された芯金２４と、この芯金２４に加硫接着等で一体に接合されたシール部材２５とからなる。
【００３５】
芯金２４は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。特に、磁気検出に悪影響を及ぼさない非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑が好ましい。また、シール部材２５は合成ゴム等の弾性部材からなり、主リップ２５ａとグリースリップ２５ｂを一体に有している。
【００３６】
スリンガ２２は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。このスリンガ２２は、内輪６の外径に圧入される円筒部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、この立板部２２ｂの端部にラジアルリップ２６が加硫接着によって一体に接合されている。
【００３７】
パルサリング２３は、スリンガ２２の円筒部２２ａに圧入される芯金２７と、この芯金２７の外径部に加硫接着により一体に接合された磁気エンコーダ２８からなる。芯金２７は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からなり、プレス加工によって断面が略コの字状に形成されている。そして、シール部材２５の主リップ２５ａとグリースリップ２５ｂが芯金２７に摺接されると共に、スリンガ２２のラジアルリップ２６がシール板２１の芯金２４に摺接されている。一方、磁気エンコーダ２８は、パルサリング２３の外径部に加硫接着によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ２８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ゴム磁石からなり、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。
【００３８】
こうしたシール１１を構成することにより、パルサリング２３がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、このパルサリング２３に摺接するシール板２１の主リップ２５ａおよびグリースリップ２５ｂによって転動体５および各転走面から隔離されているので、転動体５の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング２３に付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００３９】
ここで、本実施形態では、センサホルダ２０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の非磁性の樹脂材で形成され、後述する繊維状強化材が充填されている。また、センサホルダ２０には、磁気エンコーダ２８に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ２９が包埋されている。この回転速度センサ２９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。これにより、低コストで信頼性の高い回転速度検出装置を得ることができる。なお、センサホルダ２０は前述した材質以外にもＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。
【００４０】
また、センサホルダ２０の円周所定位置に、回転速度センサ２９と車体の電子回路に接続されたハーネス（図示せず）とを結線する雌型のコネクタ３０が一体に形成されている。このコネクタ３０には凹所３０ａが形成され、外方部材３のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して外方部材３に嵌合固定されている。また、コネクタ３０は径方向外方に所定の角度傾斜して突設されている。これにより、ハーネスを結線する際、コネクタ３０に直接圧入力が加わらない。すなわち、この圧入力は外方部材３の端部で受けることになる。したがって、コネクタ３０に無理な力が作用してシール１１や回転速度センサ２９の位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めて所望の回転速度検出ができる回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
【００４１】
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２８と、ホール素子等の磁気検出素子からなる回転速度センサ２９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、歯車等と、磁石と巻回された環状のコイル等からなるパッシブタイプであっても良い。
【００４２】
前述したＰＰＳからなるセンサホルダ２０には繊維状強化材、ここでは、ＧＦ（グラス繊維）が１０〜４５ｗｔ％充填されている。このＧＦを充填させることにより、半結晶性材料を、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができため耐熱性が向上すると共に、弾性率の増大により剛性が高くなり、外方部材３に直接圧入されるこの種のセンサホルダ２０において、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができる。したがって、固定力の低下によるセンサホルダ２０の位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【００４３】
ここで、充填量が１０ｗｔ％未満ではその効果が発揮されず、また、４５ｗｔ％を超えて充填されると、成形品内の繊維が異方性を引き起こして密度が大きくなって寸法安定性が低下し、外方部材３に直接圧入されるセンサホルダ２０としては好ましくない。なお、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等が例示できる。
【００４４】
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く、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】
【００４５】
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造の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】
【００４６】
【図１】本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の軸受部の側面図である。
【図３】図１の回転速度検出装置を示す要部拡大図である。
【図４】従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１８ａ・・・・・・・・・・・セレーション
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
３ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
４・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径部
７・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・基部
８・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
９・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
１１・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１３・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１４・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１５・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１６・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１８・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２０・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
２１・・・・・・・・・・・・・・・シール板
２２・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
２２ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
２２ｂ・・・・・・・・・・・・・・立板部
２３・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
２４、２７・・・・・・・・・・・・芯金
２５・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２５ａ・・・・・・・・・・・・・・主リップ
２５ｂ・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
２６・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
２８・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２９・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
３０・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
３０ａ・・・・・・・・・・・・・・凹所
５０・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５３・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
５５・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５５ｃ、６８ａ・・・・・・・・・・セレーション
５５ｄ・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５７・・・・・・・・・・・・・・・加締部
５８・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５９・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
６０・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６１・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
６２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６３・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
６４・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
６５・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
６６・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６８・・・・・・・・・・・・・・・軸部
６８ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
６９・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
７０・・・・・・・・・・・・・・・第１のシールリング
７１・・・・・・・・・・・・・・・第２のシールリング
７２、７４、７７・・・・・・・・・芯金
７３・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
７３ａ・・・・・・・・・・・・・・主リップ
７３ｂ・・・・・・・・・・・・・・補助リップ
７５・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
７６・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
７８・・・・・・・・・・・・・・・多極磁石ロータ
７９・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
８０・・・・・・・・・・・・・・・磁気センサ
８１・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪の回転速度を検出する回転速度センサを内蔵し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）を制御するために車輪の回転速度を検出する装置が軸受に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エンコーダを前記シール装置に一体化させると共に、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エ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いる。
【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、よりコンパクト化を狙って最近では、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４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、ハブ輪５５と複列の転がり軸受５０と等速自在継手６１が着脱自在にユニット化されている。複列の転がり軸受５０は、外方部材５１と内方部材５２と複列のボール５３、５３とを備えている。外方部材５１は、外周に懸架装置を構成するナックル５４に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが一体に形成されている。
【０００５】
一方、内方部材５２は、ハブ輪５５と、このハブ輪５５に固定された内輪５６とからなる。ハブ輪５５は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５ｄを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの一方に対向する内側転走面５５ａと、この内側転走面５５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５５ｃが形成されている。
【０００６】
内輪５６は、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａの他方に対向する内側転走面５６ａが形成され、ハブ輪５５の小径段部５５ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５７によって内輪５６が軸方向に固定されている。
【０００７】
外方部材５１の複列の外側転走面５１ａ、５１ａと、これらに対向するハブ輪５５の内側転走面５５ａおよび内輪５６の内側転走面５６ａ間には複列のボール５３、５３が収容され、保持器５８、５８によって転動自在に保持されている。また、外方部材５１と内方部材５２との間に形成される環状空間の開口部にはシール５９、６０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。
【０００８】
等速自在継手６１は、外側継手部材６２と継手内輪６３とケージ６４およびトルク伝達ボール６５からなる。外側継手部材６２は、カップ状のマウス部６６と、このマウス部６６の底部をなす肩部６７と、この肩部６７から軸方向に延びる軸部６８とを一体に有している。軸部６８の外周にはハブ輪５５のセレーション５５ｃに係合するセレーション６８ａと、このセレーション６８ａの端部に雄ねじ６８ｂが形成されている。そして、ハブ輪５５にこの外側継手部材６２がセレーション５５ｃ、６８ａを介してトルク伝達可能に内嵌され、雄ねじ６８ｂに締結された固定ナット６９によってハブ輪５５と外側継手部材６２が着脱自在にユニット化されている。
【０００９】
シール６０は、図５に示すように、第１のシールリング７０と第２のシールリング７１とが組み合わされた、所謂パックシールで構成されている。第１のシールリング７０は外方部材５１に装着され、断面が略Ｌ字状に形成された芯金７２と、この芯金７２に被着され、主リップ７３ａと補助リップ７３ｂからなるシール部材７３とからなる。
【００１０】
第２のシールリング７１は内輪５６に装着され、断面が略Ｌ字状に形成された芯金７４と、この芯金７４に被着されたラジアルリップ７５とからなる。この第２のシールリング７１にパルサリング７６が取り付けられている。パルサリング７６は、芯金７４に外嵌され、断面が略コの字状に形成された芯金７７と、この芯金７７に被着された多極磁石ロータ７８からなる。この多極磁石ロータ７８は、磁性粉を含有したゴムまたは樹脂を加硫接着して周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように径方向から着磁されている。
【００１１】
ここで、第１のシールリング７０における芯金７２の外周面全周にはセンサホルダ７９が積層されている。このセンサホルダ７９はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の樹脂材で形成され、磁気センサ８０が埋設されている。そして、センサホルダ７９の円周所定位置には、磁気センサ８０と車体の電子回路に接続されたハーネス（図示せず）とを結線する雌型のコネクタ８１が径方向外方に突出する状態で一体に形成されている。
【００１２】
このように、ラジアルリップ７５がパルサリング７６よりも外側に配置されているので、パルサリング７６がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、第１のシールリング７０の主リップ７３ａおよび補助リップ７３ｂによってボール５３および転走面から隔離されているので、ボール５３の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング７６に付着するのを防止することができ、検出精度の低下を回避することができる。
【特許文献１】特開２００５−９８３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
然しながら、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、センサホルダ７９の円周所定位置に雌型のコネクタ８１が径方向外方に垂直に突出した状態で一体形成されているため、コネクタ８１の接続時に圧入固定部に無理な力が作用し、第１のシールリング７０や磁気センサ８０の位置精度が崩れるだけでなく、樹脂製のセンサホルダ７９自体が損傷する恐れがある。
【００１４】
さらに、このセンサホルダ７９は粘弾性材料である樹脂製のため、圧入固定部が歪み、経年変化によってクリープ変形する恐れがある。このクリープ変形によって固定力が低下するとセンサホルダ７９が位置ずれを起こし、速度検出機能を満足しなくなってしまう。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、センサホルダの組立性を向上させると共に、剛性を高めてクリープ変形を防止し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】
【００１６】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、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一体に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されている。
【００１７】
このように、外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダを備えた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、シールのうちインナー側のシールが、センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、前記繊維状強化材が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維のいずれかからなる。
【００１９】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記繊維状強化材がガラス繊維からなり、充填量が１０〜４５ｗｔ％の範囲に設定されていれば、その効果が充分に発揮されると共に、成形品内の繊維が異方性を引き起こし、密度が大きくなって寸法安定性が低下するのを防止することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明のように、前記センサホルダの円周所定位置に前記回転速度センサと電子回路に接続されたハーネスとを結線するコネクタが径方向外方に所定の角度傾斜して突設されると共に、このコネクタに凹所が形成され、この凹所が前記外方部材のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して前記外方部材に嵌合固定されていれば、ハーネスを結線する際、コネクタに直接圧入力が加わらずに圧入力は外方部材の端部で受けることになるので、コネクタに無理な力が作用してシールや回転速度センサの位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めることができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が複数のシールリップを一体に有し、これらシールリップが前記パルサリングに摺接されていれば、転動体および各転走面から隔離され、転動体の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリングに付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、前記スリンガの外縁にラジアルリップが接合され、前記シール板の芯金に摺接されていれば、パルサリングが外部から密封され、ダスト等により汚れるのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明のように、前記磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されると共に、前記シール板の芯金がオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されていれば、磁気検出に悪影響を及ぼさず、検出精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、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一体に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填されているので、パルサリングの密封性が向上すると共に、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができるためセンサホルダの耐熱性が向上し、弾性率の増大により剛性が高くなる。したがって、外方部材に直接圧入されるこの種のセンサホルダにおいて、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができ、固定力の低下によるセンサホルダの位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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一体に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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる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、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、前記外方部材のインナー側の端部に所定のシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋されたセンサホルダと備えた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、非磁性体の鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、エラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダにガラス繊維が１０〜４５ｗｔ％充填されている。
【実施例】
【００２６】
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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の軸受部の側面図、図３は、図１の回転速度検出装置を示す要部拡大図である。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００２７】
この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代構造と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手８をユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、外方部材３と内方部材４と複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。
【００２８】
外方部材３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面３ａ、３ａが一体に形成されている。そして、これらの複列の外側転走面３ａ、３ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２９】
一方、内方部材４は、ハブ輪１と、このハブ輪１に固定された内輪６とからなる。ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（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、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａに対向するアウター側（一方）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。なお、車輪取付フランジ７の円周等配位置にはハブボルト７ａが植設されている。
【００３０】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、後述するアウター側のシール１０が摺接する車輪取付フランジ７のインナー側の基部７ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、後述する加締部１ｄは未焼入れで鍛造加工後の表面硬さのままとされている。
【００３１】
内輪６は、外周に前記複列の外側転走面３ａ、３ａに対向するインナー側（他方）の内側転走面６ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、この小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｄによってハブ輪１に対して内輪６が軸方向に固定されている。なお、内輪６および転動体５はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３２】
外方部材３の複列の外側転走面３ａ、３ａと、これらに対向するハブ輪１の内側転走面１ａおよび内輪６の内側転走面６ａ間には複列の転動体５、５が収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。そして、内輪６の小径側（正面側）の端面がハブ輪１の肩部に突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。また、外方部材３と内方部材４との間に形成される環状空間の開口部にはシール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。
【００３３】
等速自在継手８は、外側継手部材１２と継手内輪１３とケージ１４およびトルク伝達ボール１５とを備えている。外側継手部材１２は、カップ状のマウス部１６と、このマウス部１６の底部をなす肩部１７と、この肩部１７から軸方向に延びる軸部１８とを一体に有している。軸部１８の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション１８ａと、このセレーション１８ａの端部に雄ねじ１８ｂが形成されている。そして、ハブ輪１にこの外側継手部材１２がセレーション１ｃ、１８ａを介して加締部１ｄの端面と肩部１７が衝合するまで内嵌され、雄ねじ１８ｂに締結された固定ナット１９によってハブ輪１と外側継手部材１２がトルク伝達可能に、かつ着脱自在に結合されている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、センサホルダ２０が外方部材３のインナー側の端部に装着されている。そして、インナー側のシール１１はこのセンサホルダ２０と内輪６との間に形成される環状空間の開口部に装着されている。シール１１は、図３に示すように、断面略Ｌ字状に形成された環状のシール板２１とスリンガ２２およびこのスリンガ２２に外嵌されたパルサリング２３を備え、互いに対向して配置されている。シール板２１は、センサホルダ２０がインサート成形された芯金２４と、この芯金２４に加硫接着等で一体に接合されたシール部材２５とからなる。
【００３５】
芯金２４は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。特に、磁気検出に悪影響を及ぼさない非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑が好ましい。また、シール部材２５は合成ゴム等の弾性部材からなり、主リップ２５ａとグリースリップ２５ｂを一体に有している。
【００３６】
スリンガ２２は、耐食性を有する鋼板、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）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。このスリンガ２２は、内輪６の外径に圧入される円筒部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、この立板部２２ｂの端部にラジアルリップ２６が加硫接着によって一体に接合されている。
【００３７】
パルサリング２３は、スリンガ２２の円筒部２２ａに圧入される芯金２７と、この芯金２７の外径部に加硫接着により一体に接合された磁気エンコーダ２８からなる。芯金２７は、強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からなり、プレス加工によって断面が略コの字状に形成されている。そして、シール部材２５の主リップ２５ａとグリースリップ２５ｂが芯金２７に摺接されると共に、スリンガ２２のラジアルリップ２６がシール板２１の芯金２４に摺接されている。一方、磁気エンコーダ２８は、パルサリング２３の外径部に加硫接着によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ２８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ゴム磁石からなり、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。
【００３８】
こうしたシール１１を構成することにより、パルサリング２３がダスト等により汚れるのを防止することができると共に、このパルサリング２３に摺接するシール板２１の主リップ２５ａおよびグリースリップ２５ｂによって転動体５および各転走面から隔離されているので、転動体５の回転によって生じる金属摩耗粉等がパルサリング２３に付着するのを防止することができ、長期間に亙って所望の検出精度を維持することができる。
【００３９】
ここで、本実施形態では、センサホルダ２０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の非磁性の樹脂材で形成され、後述する繊維状強化材が充填されている。また、センサホルダ２０には、磁気エンコーダ２８に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ２９が包埋されている。この回転速度センサ２９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。これにより、低コストで信頼性の高い回転速度検出装置を得ることができる。なお、センサホルダ２０は前述した材質以外にもＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。
【００４０】
また、センサホルダ２０の円周所定位置に、回転速度センサ２９と車体の電子回路に接続されたハーネス（図示せず）とを結線する雌型のコネクタ３０が一体に形成されている。このコネクタ３０には凹所３０ａが形成され、外方部材３のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して外方部材３に嵌合固定されている。また、コネクタ３０は径方向外方に所定の角度傾斜して突設されている。これにより、ハーネスを結線する際、コネクタ３０に直接圧入力が加わらない。すなわち、この圧入力は外方部材３の端部で受けることになる。したがって、コネクタ３０に無理な力が作用してシール１１や回転速度センサ２９の位置精度が崩れることはなく、信頼性と組立性の向上を図ると共に、組立精度を高めて所望の回転速度検出ができる回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
【００４１】
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２８と、ホール素子等の磁気検出素子からなる回転速度センサ２９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、歯車等と、磁石と巻回された環状のコイル等からなるパッシブタイプであっても良い。
【００４２】
前述したＰＰＳからなるセンサホルダ２０には繊維状強化材、ここでは、ＧＦ（グラス繊維）が１０〜４５ｗｔ％充填されている。このＧＦを充填させることにより、半結晶性材料を、そのガラス転移温度を超える温度で使用することができため耐熱性が向上すると共に、弾性率の増大により剛性が高くなり、外方部材３に直接圧入されるこの種のセンサホルダ２０において、嵌合部が歪んで経年変化でクリープ変形が生ずるのを防止することができる。したがって、固定力の低下によるセンサホルダ２０の位置ずれを防止し、長期間に亘って所望の速度検出機能を満足することができる。
【００４３】
ここで、充填量が１０ｗｔ％未満ではその効果が発揮されず、また、４５ｗｔ％を超えて充填されると、成形品内の繊維が異方性を引き起こして密度が大きくなって寸法安定性が低下し、外方部材３に直接圧入されるセンサホルダ２０としては好ましくない。なお、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等が例示できる。
【００４４】
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く、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】
【００４５】
本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造の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】
【００４６】
【図１】本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の軸受部の側面図である。
【図３】図１の回転速度検出装置を示す要部拡大図である。
【図４】従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、６ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１８ａ・・・・・・・・・・・セレーション
１ｄ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
２・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
３ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
４・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径部
７・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・基部
８・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
９・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
１１・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１３・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１４・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１５・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１６・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１８・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２０・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
２１・・・・・・・・・・・・・・・シール板
２２・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
２２ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
２２ｂ・・・・・・・・・・・・・・立板部
２３・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
２４、２７・・・・・・・・・・・・芯金
２５・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
２５ａ・・・・・・・・・・・・・・主リップ
２５ｂ・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
２６・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
２８・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２９・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
３０・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
３０ａ・・・・・・・・・・・・・・凹所
５０・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５３・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
５５・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５５ｃ、６８ａ・・・・・・・・・・セレーション
５５ｄ・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５７・・・・・・・・・・・・・・・加締部
５８・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５９・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
６０・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６１・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
６２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６３・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
６４・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
６５・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
６６・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６８・・・・・・・・・・・・・・・軸部
６８ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
６９・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
７０・・・・・・・・・・・・・・・第１のシールリング
７１・・・・・・・・・・・・・・・第２のシールリング
７２、７４、７７・・・・・・・・・芯金
７３・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
７３ａ・・・・・・・・・・・・・・主リップ
７３ｂ・・・・・・・・・・・・・・補助リップ
７５・・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
７６・・・・・・・・・・・・・・・パルサリング
７８・・・・・・・・・・・・・・・多極磁石ロータ
７９・・・・・・・・・・・・・・・センサホルダ
８０・・・・・・・・・・・・・・・磁気センサ
８１・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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一体に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、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、
前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、
前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填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。
【請求項２】
前記繊維状強化材が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維のいずれかからなる請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記繊維状強化材がガラス繊維からなり、充填量が１０〜４５ｗｔ％の範囲に設定されている請求項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。
【請求項４】
前記センサホルダの円周所定位置に前記回転速度センサと電子回路に接続されたハーネスとを結線するコネクタが径方向外方に所定の角度傾斜して突設されると共に、このコネクタに凹所が形成され、この凹所が前記外方部材のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して前記外方部材に嵌合固定されている請求項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。
【請求項５】
前記シール部材が複数のシールリップを一体に有し、これらシールリップが前記パルサリングに摺接されている請求項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。
【請求項６】
前記スリンガの外縁にラジアルリップが接合され、前記シール板の芯金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。
【請求項７】
前記磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されると共に、前記シール板の芯金がオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されている請求項１乃至６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。
【請求項１】
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一体に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、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールと、
前記外方部材のインナー側の端部にシメシロを介して内嵌され、合成樹脂から射出成形によって形成されて回転速度センサが包埋された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、
前記シールのうちインナー側のシールが、前記センサホルダがインサート成形され、鋼板からプレス加工によって形成された芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向して前記内輪の外径に圧入され、鋼板からプレス加工によって断面が略Ｌ字状に形成されたスリンガと、このスリンガに嵌合固定され、前記回転速度センサに所定の径方向すきまを介して対峙し、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た磁気エンコーダを有するパルサリングとを備えると共に、前記センサホルダに繊維状強化材が所定量充填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。
【請求項２】
前記繊維状強化材が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維のいずれかからなる請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記繊維状強化材がガラス繊維からなり、充填量が１０〜４５ｗｔ％の範囲に設定されている請求項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。
【請求項４】
前記センサホルダの円周所定位置に前記回転速度センサと電子回路に接続されたハーネスとを結線するコネクタが径方向外方に所定の角度傾斜して突設されると共に、このコネクタに凹所が形成され、この凹所が前記外方部材のインナー側の端部を覆うように所定のシメシロを介して前記外方部材に嵌合固定されている請求項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。
【請求項５】
前記シール部材が複数のシールリップを一体に有し、これらシールリップが前記パルサリングに摺接されている請求項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。
【請求項６】
前記スリンガの外縁にラジアルリップが接合され、前記シール板の芯金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。
【請求項７】
前記磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入されたゴム磁石からなり、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されると共に、前記シール板の芯金がオーステナイト系ステンレス鋼鈑で形成されている請求項１乃至６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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−３０３９００（Ｐ２００８−３０３９００Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４９０６７（Ｐ２００７−１４９０６７）
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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