(57)【要約】【課題】  長時間使用してもパルス検知センサのセンサホルダからの脱落を防止でき、かつセンサホルダへの表面処理層の形成が不要で、衝撃等による表面処理層の傷や剥離等が本質的に生じない回転速度検出装置付き軸受装置を提供する。【解決手段】  センサホルダ６を素材自体の耐食性が良好なステンレス鋼板材により形成したので、長時間使用してもパルス検知センサ１２のセンサホルダ６からの脱落を防止でき、かつセンサホルダ６への表面処理層の形成が不要なので、衝撃等による表面処理層の傷や剥離等が本質的に生じることがない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキシャル方向に配列する複数の軌道面が内周面に形成された外輪部材と、
前記軌道面の各々に対向する軌道面が外周面に形成された内輪部材と、
前記外輪部材と前記内輪部材との対向する軌道面間に介在する複列の転動体とを有し、
前記外輪部材と前記内輪部材のうち回転側部材となるもののアキシャル方向第一端側に同心的に取り付けられるパルサーリングと、
前記外輪部材と前記内輪部材のうち静止側部材となるもののアキシャル方向第一端側に、前記パルサーリングに対向する形で取り付けられるパルス検知センサと、
前記静止側部材への取付部と、前記パルス検知センサのセンシング面を前記パルサーリングへの対向方向に位置決めする前記静止側部材側の基準面に対し、前記パルス検知センサの対応する被当接面を当接させた状態で前記パルス検知センサを収容するセンサ収容部と、該センサ収容部に設けられ、前記パルス検知センサを前記被当接面とは反対側から前記静止側部材側の基準面に向けて押し付け付勢保持するセンサ付勢保持部とを、ステンレス鋼板材により一体形成したセンサホルダと、
を有したことを特徴とする回転速度検出装置付き軸受装置。 
【請求項２】
前記センサホルダは、前記ステンレス鋼板材の打抜き及び曲げ加工により前記取付部と前記センサ収容部と前記センサ付勢保持部とが一体形成されたものである請求項１記載の回転速度検出装置付き軸受装置。
【請求項３】
前記静止側部材が前記外輪部材とされ、前記回転側部材が前記内輪部材とされるとともに、
それら外輪部材と内輪部材とは、前記アキシャル方向第一端側に位置する転動体列よりも延出した延出部を有し、該延出部同士が対向して形成する隙間のアキシャル方向開口の内側にて、前記内輪部材の外周面にＬ字型断面を有する内輪側スリンガが取り付けられ、これと対向する位置にて前記外輪部材の内周面に逆Ｌ字型断面を有する外輪側スリンガが取り付けられ、それら内輪側スリンガと外輪側スリンガとの対向面には、前記隙間から前記転動体列側に侵入しようとする異物を遮断するための弾性シール部材が、前記外輪側スリンガの内面に固着される形で前記内輪側スリンガの内面上を回転摺動可能に取り付けられ、
前記パルサーリングは、前記内輪側スリンガの、前記内輪部材の内周面から前記開口を遮蔽する形でラジアル方向に立ち上がるラジアル方向壁部の外面に固着され、
前記センサホルダは、前記外輪部材の外周面の前記アキシャル方向第一端縁部に外嵌するリング状に前記取付部が形成され、前記センサ収容部が、前記リング状の取付部の前記アキシャル方向第一端縁からラジアル方向内側に延出するとともに、装着される前記パルス検知センサの前記センシング面を露出させる窓部が形成された第一部分と、該第一部分の先端から、前記パルス検知センサのラジアル方向先端面に沿ってアキシャル方向に曲げ返される第二部分と、該第二部分の先端から前記パルス検知センサの前記センシング面の裏側にまわり込む形でラジアル方向外側に延出する第三部分とを有する曲げ加工部とされ、前記パルス検知センサは前記第一部分と前記第三部分が形成するラジアル方向外側の装着開口から、前記第二部分の弾性変形により、該第三部分の前記第一部分に対する対向間隔を拡大しつつ該センサ収容部に押し込み装着される請求項１又は請求項２に記載の回転速度検出装置付き軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転速度検出装置付き軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平６−３０８１４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２０８０３８号公報
【０００３】
回転センサは光学式のロータリーエンコーダが広く使用されているが、自動車の足回り系統の回転検知には、汚れ付着等による誤検出を防止するために磁気式の回転センサが使用されることが多い。磁気式の回転センサには種々の方式があるが、検知対象物と共に回転する磁性被検知体に磁気ギャップを介して、磁気ヘッド、磁気抵抗効果素子あるいはホール素子といった磁界検出素子を配置し、磁性被検知体の回転に基づく磁気ギャップ内の磁界変動を測定し、その検出波形を用いて回転角度を算出する方式が、センサ構造が比較的簡便であり精度も高いことから広く使用されている。
【０００４】
近年、上記のような磁気式回転センサをアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御に用いるため、車軸を支持する転がり軸受として、該多極着磁した永久磁石リングからなるパルサーリングとパルス検知センサとを取り付けた転がり軸受が採用されている（例えば、特許文献１，２）。この構成においてパルス検知センサは、外輪部材の端部外周面に嵌合されるセンサホルダにクリップオン式に挿し込み固定される。センサホルダは、車体インナー側にて外輪部材の端部外周面に嵌合するリング状の取付部と、パルス検知センサの装着方向先端部を挿し入れる枠形ポケット状のセンサ収容部とからなる。センサ収容部にはクリップ形態のセンサ付勢保持部が設けられ、センサ付勢保持部の弾性力によりパルス検知センサのヘッドをクリップオン式に装着できるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、クリップオン式のセンサホルダは鋼鉄製であり、耐食性の向上のために、薄い電気亜鉛メッキが施されているが、長時間使用すると、特に、クリップ部が、腐食により破損し、パルス検知センサが車輪軸受装置から脱落する可能性がある。特許文献１にはこの問題を解消するために、鋼鉄製のセンサホルダに電着塗装を施す提案がなされているが、電着塗装工程が余分に必要となる欠点がある。特に、電着塗装は、被塗装部材を引っ掛け式の電極に装着して塗装浴内に保持する必要があり、バレルメッキ等のバッチ処理を行ないにくい難点もある。また、電着塗装層に、外部からの衝撃当により傷や剥離が発生すると内部の鋼材の錆が進行し、センサ装着部のばね保持力が経時劣化しやすい問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、長時間使用してもパルス検知センサのセンサホルダからの脱落を防止でき、かつセンサホルダへの表面処理層の形成が不要で、衝撃等による表面処理層の傷や剥離等が本質的に生じない回転速度検出装置付き軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための、本発明の回転速度検出装置付き軸受装置は、
アキシャル方向に配列する複数の軌道面が内周面に形成された外輪部材と、
軌道面の各々に対向する軌道面が外周面に形成された内輪部材と、
外輪部材と内輪部材との対向する軌道面間に介在する複列の転動体とを有し、
外輪部材と内輪部材のうち回転側部材となるもののアキシャル方向第一端側に同心的に取り付けられるパルサーリングと、
外輪部材と内輪部材のうち静止側部材となるもののアキシャル方向第一端側に、パルサーリングに対向する形で取り付けられるパルス検知センサと、
静止側部材への取付部と、パルス検知センサのセンシング面をパルサーリングへの対向方向に位置決めする静止側部材側の基準面に対し、パルス検知センサの対応する被当接面を当接させた状態でパルス検知センサを収容するセンサ収容部と、該センサ収容部に設けられ、パルス検知センサを被当接面とは反対側から静止側部材側の基準面に向けて押し付け付勢保持するセンサ付勢保持部とを、ステンレス鋼板材により一体形成したセンサホルダとを有したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、センサホルダを素材自体の耐食性が良好なステンレス鋼板材により形成したので、長時間使用してもパルス検知センサのセンサホルダからの脱落を防止でき、かつセンサホルダへの表面処理層の形成が不要なので、衝撃等による表面処理層の傷や剥離等が本質的に生じることがない。
【０００９】
センサホルダは、ステンレス鋼板材の打抜き及び曲げ加工により取付部とセンサ収容部とセンサ付勢保持部とが一体形成されたものとすることができる。センサ付勢保持部は、この曲げ加工時に蓄積される歪（加工硬化）により弾性限が向上し、良好なばね保持力特性を生ずることとなる。そして、その材質をステンレス鋼とすることで、錆の進行が劇的に抑制され、センサ付勢保持部のばね保持力特性を長期に渡って良好に保つことができる。
【００１０】
ステンレス鋼板材はフェライト系ステンレス鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼にて構成することができる。フェライト系ステンレス鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼は加工性が良好であり、特に冷間曲げ加工によりセンサ付勢保持部に良好なばね保持力を付与できる。また、オーステナイト系ステンレス鋼は耐食性が特に良好である。一方、ステンレス鋼板材は、曲げ加工後に焼入れ処理されたマルテンサイト系ステンレス鋼にて構成することができる。マルテンサイト系ステンレス鋼は焼き鈍し状態にて加工性が良好であり、最終的な打抜／曲げ加工後に焼入れ処理することで鋼の硬さが大幅に増大するので、一層強力なばね保持力をセンサ付勢保持部に付与できる。なお、センサ保持に関与しない取付部については、むしろ取付時の締結力等により過剰な応力が付与されても割れ等が生じにくいように焼入れ処理せず、センサ付勢保持部のみ高周波焼入等により局所的に硬化させることも有効である。
【００１１】
本発明に採用可能なステンレス鋼は、日本工業規格Ｇ４３０４（１９８７）に記載された各種ステンレス鋼が採用できる。オーステナイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０１Ｊ、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０２Ｂ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１等を例示できる。また、オーステナイト−フェライト系ステンレス鋼として、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌ等を例示できる。フェライト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳＸＭ２７等を例示できる。マルテンサイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｓ、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ４２９Ｊ１、ＳＵＳ４４０Ａ等を例示できる。
【００１２】
例えば、静止側部材を外輪部材とし、回転側部材を内輪部材とする場合、以下のように構成することができる。すなわち、それら外輪部材と内輪部材とは、アキシャル方向第一端側に位置する転動体列よりも延出した延出部を有するものとする。該延出部同士が対向して形成する隙間のアキシャル方向開口の内側にて、内輪部材の外周面にＬ字型断面を有する内輪側スリンガを取り付け、これと対向する位置にて外輪部材の内周面に逆Ｌ字型断面を有する外輪側スリンガを取り付ける。それら内輪側スリンガと外輪側スリンガとの対向面には、隙間から転動体列側に侵入しようとする異物を遮断するための弾性シール部材が、外輪側スリンガの内面に固着される形で内輪側スリンガの内面上を回転摺動可能に取り付けられる。パルサーリングは、内輪側スリンガの、内輪部材の内周面から開口を遮蔽する形でラジアル方向に立ち上がるラジアル方向壁部の外面に固着される。センサホルダは、外輪部材の外周面のアキシャル方向第一端縁部に外嵌するリング状に取付部が形成され、センサ収容部が、リング状の取付部のアキシャル方向第一端縁からラジアル方向内側に延出するとともに、装着されるパルス検知センサのセンシング面を露出させる窓部が形成された第一部分と、該第一部分の先端から、パルス検知センサのラジアル方向先端面に沿ってアキシャル方向に曲げ返される第二部分と、該第二部分の先端からパルス検知センサのセンシング面の裏側にまわり込む形でラジアル方向外側に延出する第三部分とを有する曲げ加工部とされ、パルス検知センサは第一部分と第三部分が形成するラジアル方向外側の装着開口から、第二部分の弾性変形により、該第三部分の第一部分に対する対向間隔を拡大しつつ該センサ収容部に押し込み装着される。上記の構成によると、センサ収容部を、板材のラジアル方向へ段階的な曲げ加工により簡単に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、駆動輪用の車輪軸受装置を示す。車輪軸受装置１は自動車用のハブユニット（ここでは、駆動輪用）として構成され、内周に複数の軌道面を有する外輪部材２と、前記軌道面の各々に対向する軌道面を有する内輪部材３（一方の軌道面は、別体の内輪３ａの嵌着により形成されている）と、外輪部材２と内輪部材３の対向する軌道面間に介在し、保持器４ａで保持された複列の転動体４とを有する。外輪部材２と内輪部材３とは相対回転可能であり、内輪部材３にはアキシャル方向に車軸挿通孔３ｃを貫通形成している。前記外輪部材２と内輪部材３の転動体配置用の空間は、アキシャル方向における車体アウター側（第二端部側）にて弾性シール５により密封され、同じく車体インナー側（第二端部側）はシール部材１３により密封されている。
【００１４】
一方、内輪部材３のアウター側端部の外周に設けた車輪取付けフランジ１０にハブボルト１１で車輪（図示せず）が固定され、外輪部材２が車体側の懸架装置（図示せず）に固定される構造になっている。また、内輪部材３のインナー側端部は、内輪３ａに対してかしめ固定され、転動体４に予圧を与えている。符号３ｂは加締め部分を示している。
【００１５】
次に、上記前記車輪軸受装置１には回転速度検出装置が組み込まれている。具体的には、内輪３ａのインナー側端部に、図５に示すように、内輪側スリンガ１４を介して装着されたパルサーリング８と、このパルサーリング８に対向するように外輪部材２にセンサホルダ６を介して装着したパルス検知センサ１２とで形成されている。そして、図１に示す外輪部材２の車体インナー側の端部には、パルス検知センサ１２を挿し込み固定するための、図２及び図３に示すステンレス鋼板材からなるセンサホルダ６が装着されている。
【００１６】
図５に示すように、外輪部材２と内輪部材３とは、アキシャル方向第一端側に位置する転動体列よりも延出した延出部２ｅ，３ｅを有する。該延出部２ｅ，３ｅ同士が対向して形成する隙間のアキシャル方向開口の内側にて内輪部材３の外周面に、Ｌ字型断面を有するリング状の内輪側スリンガ１４が取り付けられている。内輪側スリンガ１４は、鋼板材のプレス成形によって形成されたＬ字状断面の環状部材であり、内輪３ａのインナー側端部の外径に圧入して固定されるアキシャル方向壁部１４ａと、このアキシャル方向壁部１４ａの外径側へ屈曲するラジアル方向壁部１４ｂとを有する。
【００１７】
また、内輪側スリンガ１４と対向する位置にて外輪部材２の内周面に、逆Ｌ字型断面を有するリング状の外輪側スリンガ１３が取り付けられている。そして、それら内輪側スリンガ１４と外輪側スリンガ１３との対向面には、隙間から転動体列側に侵入しようとする水や異物を遮断するための弾性シール部材１５が、外輪側スリンガ１３の内面に固着される形で内輪側スリンガ１４の内面上を回転摺動可能に取り付けられている。
【００１８】
パルサーリング８は、内輪側スリンガ１４の、内輪部材３の内周面から開口を遮蔽する形でラジアル方向に立ち上がるラジアル方向壁部１４ｂの外面に固着されている。パルサーリング８としては、Ｎ極とＳ極を周方向に一定の間隔で多極着磁したゴム磁石、圧延磁石あるいは焼結磁石の他、多数の窓孔や切り欠きを周方向に一定の間隔で設けたものを使用することができる。
【００１９】
図４及び図５に示すように、センサホルダ６は、外輪部材２の外周面のアキシャル方向第一端縁部に外嵌するリング状の取付部７を有する。図３に示すように、取付部７の外輪部材２に対する嵌合側開口と反対側に位置するアキシャル方向端縁には、ラジアル方向内向きに張り出す補強フランジ７ｆが形成されている。センサ収容部９は、リング状の取付部７のアキシャル方向第一端縁からラジアル方向内側に延出するとともに、装着されるパルス検知センサ１２のセンシング面１２ｓを露出させる窓部９ｗが形成された第一部分９ｘ（補強フランジ７ｆに一体化されている）と、該第一部分９ｘの先端から、パルス検知センサ１２のラジアル方向先端面に沿ってアキシャル方向に曲げ返される第二部分９ｙと、該第二部分９ｙの先端からパルス検知センサ１２のセンシング面１２ｓの裏側にまわり込む形でラジアル方向外側に延出する第三部分９ｚとを有する曲げ加工部とされている。そして、パルス検知センサ１２は第一部分９ｘと第三部分９ｚが形成するラジアル方向外側の装着開口１２ｔから、第二部分９ｙの弾性変形により、該第三部分９ｚの第一部分９ｘに対する対向間隔を拡大しつつ該センサ収容部９に押し込み装着される。
【００２０】
これにより、図５に示すように、パルス検知センサ１２のセンシング面１２ｓは、そのラジアル方向外側の延長面を被当接面として、外輪４のアキシャル方向端面（基準面）に当て止めされ、パルサーリング８との間に所定のエアギャップを形成した状態で位置決めされる。
【００２１】
装着されるパルス検知センサ１２には、図４に示すように、両側面にガイド溝１２ａと、前面に係止溝１２ｂが形成されている。センサ収容部９は枠形であり、その第一部分９ｘには、窓部９ｗの両側縁から内側に張り出す形で、パルス検知センサ１２のヘッドに形成されたガイド溝１２ａに係合するガイド部９ａが曲げ起こしにより形成されている。また、図５に示すように、第三部分９の先端側には、パルス検知センサ１２の裏面側に形成された係止溝１２ｂに嵌合するセンサ付勢保持部９ｂが曲げ形成されている。パルス検知センサ１２の裏面先端側には上り勾配形態のガイドテーパ面１２ｊが形成され、係止溝１２ｂはこのガイドテーパ面１２ｊに続く形で形成されている。装着開口１２ｔからパルス検知センサ１２を装着する際には、係止溝１２ｂに対応する凸状に形成されたセンサ付勢保持部９ｂが、センサ収容部９の第二部分９ｙを弾性的に撓み変形させながらガイドテーパ面１２ｊ上に乗り上げ、係止溝１２ｂ位置までたどり着くと弾性復帰して係止溝１２ｂにはまり込み装着状態となる。この状態で、センサ付勢保持部９ｂは、パルス検知センサ１２を被当接面とは反対側から基準面に向けて押し付け付勢保持する働きを担う。
【００２２】
センサホルダ６が、素材自体の耐食性が良好なステンレス鋼板材により形成されていることで、長時間使用してもパルス検知センサ１２のセンサホルダからの脱落を防止でき、かつセンサホルダ６への表面処理層の形成が不要なので、衝撃等による表面処理層の傷や剥離等が本質的に生じることがない。
【００２３】
上記のセンサホルダ６は、ステンレス鋼板材の打抜き及び曲げ加工により、取付部７とセンサ収容部９（センサ付勢保持部９ｂを含む）とが一体形成されたものであり、例えばステンレス鋼板材としてＳＵＳ４０５等のフェライト系ステンレス鋼板材や、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト形成ステンレス鋼板材を用いる場合は、まず、該板材から、取付部７、ガイド部９ａ及びセンサ収容部９となるべき部分を形成したリング状の加工素形状板材を冷間により打ち抜く。次いで、取付部７とガイド部９ａとを冷間プレス成形により形成し、最後に、ラジアル方向内向きに舌状に伸びているセンサ収容部用の被加工部分を、冷間曲げ加工（センサ付勢保持部９ｂは冷間加締め加工による）により順次ラジアル方向外向きに曲げ返してセンサ収容部９となす。センサ収容部９（及びセンサ付勢保持部９ｂ）は、この曲げ加工時に蓄積される歪（加工硬化）により弾性限（降伏点）が向上し、良好なばね保持力特性が付与される。
【００２４】
一方、ステンレス鋼板材としてＳＵＳ４０３等のマルテンサイト系ステンレス鋼板材を用いる場合は、焼きなました板材に上記と同様の加工を施し、その後、焼入れ・焼き戻し処理することにより硬化処理を行なう。この場合、通電加熱等による局所加熱を用いて、センサ収容部９（センサ付勢保持部９ｂ）に選択的に高周波焼入を施し、これを局所的に硬化させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の回転速度検出装置付き軸受装置を、自動車用の駆動輪側ハブユニットして構成した例を示す縦断側面図である。
【図２】センサホルダの正面図。
【図３】センサホルダの縦断側面図。
【図４】図２のセンサ収容部を、パルス検知センサの装着状態にて拡大して示す部分正面図。
【図５】同じく部分縦断側面図。
【符号の説明】
【００２６】
１ 車輪軸受装置
２ 外輪部材
３ 内輪部材
３ａ 内輪
６ センサホルダ
７ 取付部
８ パルサーリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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