(57)【要約】【課題】圧入による着磁体の径方向の位置ばらつきを抑制できるよう改良された回転速度検出装置およびそれを用いた車輪用転がり軸受装置を提供する。【解決手段】連結部７０は滑らかに屈曲しており、着磁体固定用芯金６６の中心軸を含む平面による断面は略Ｕ字形である。小径円筒部６９はスリンガに圧入されると、径方向外向きに変形する。連結部７０は滑らかに屈曲しており径方向に大きな弾性を有するため、小径円筒部６９の変形を受けて自らの屈曲の度合いを増大させ、径方向外向きの位置変化を吸収する。従って、着磁体固定用芯金６６は全体としてその径方向の幅が小さく（薄く）なるが、大径円筒部６８の径方向外向きの変形は連結部７０の変形により抑制される。【選択図】図４
2008256600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁体を備えた回転部材が回転することにより生ずる磁気変化を、センサにより検知することにより回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、
前記着磁体が固定される第１の円筒部と、
前記回転部材に圧入されたシール用芯金と、
前記シール用芯金に圧入された第２の円筒部と、
前記第１、第２の円筒部を連結する連結部と、
前記着磁体に対向するように配設された磁気センサとを備え、
前記第２の円筒部および連結部の少なくとも一方が弾性を有する回転速度検出装置。
【請求項２】
前記連結部が屈曲している請求項１に記載の回転速度検出装置。
【請求項３】
前記第２の円筒部および前記連結部の少なくとも一方に、切り欠き部または孔部を有する請求項１または２に記載の回転速度検出装置。
【請求項４】
前記連結部に前記孔部を有する回転速度検出装置であって、前記連結部に略平行四辺形状の孔部を有する請求項３に記載の回転速度検出装置。
【請求項５】
前記第２の円筒部および連結部に前記切り欠き部を有する請求項３に記載の回転速度検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転速度検出装置を用いた転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転速度検出装置に係り、詳しくは自動車の車輪の回転速度を検知する回転速度検出装置に関する。また本発明は、同回転速度検出装置を用いた転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンチロックブレーキシステムの普及に伴い、当該システムに用いられる車輪の回転速度を検知する回転速度検出装置を備えることが必要となり、同装置を転がり軸受装置に装備することが行なわれている。そのため、回転速度検出装置を小型化する必要が生じている。
【０００３】
例えば特許文献1に示された技術においては、固定部材と回転部材との間の隙間をシールするシール装置と回転速度検出装置とを一体化することにより、全体として車輪周りのコンパクト化を達成している。即ち固定側シール部材の内部にセンサを固定し、回転側シール部材の内部に着磁体を固定することによりシール装置と回転速度検出装置とを一体化している。ここで、回転側シール部材は、着磁リングとスリンガとを一体化させ、固定部材に圧入している。
【特許文献１】特開２０００−３４６８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、一般に圧入によって部材を組み付ける場合、圧入による変形量を一定させないと、径方向の位置にばらつきが生じる。特に、特許文献１のように、上記固定側シール部材において着磁体（着磁リング）を固定している支持部材（スリンガ）の径方向の位置がばらつけば、センサと着磁体とのクリスタルギャップ、エアギャップを一定させることが困難となる。また、製品によっては、固定部材に別の部材を圧入し、更にその上から支持部材を圧入するような場合もあり、このような場合には、２重に圧入を組み合わせているため、着磁体の径方向の位置ばらつきが大きくなるおそれがある。
【０００５】
本発明はかかる実情を鑑みなされたもので、圧入による着磁体の径方向の位置ばらつきを抑制できるよう改良された回転速度検出装置およびそれを用いた車輪用転がり軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる回転速度検出装置は、着磁体を備えた回転部材が回転することにより生ずる磁気変化を、センサにより検知することにより回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置である。前記着磁体が固定される第１の円筒部と、前記回転部材に圧入されたシール用芯金と、前記シール用芯金に圧入された第２の円筒部と、前記第１、第２の円筒部を連結する連結部と、前記着磁体に対向するように配設された磁気センサとを備え、前記第２の円筒部および連結部の少なくとも一方が弾性を有する回転速度検出装置。
【０００７】
第２の円筒部および連結部の少なくとも一方が弾性を有するので、シール用芯金に圧入された第２の円筒部に生じた変形は、第２の円筒部自身の有する弾性または連結部の有する弾性により吸収される。よって、着磁体が固定される第１の円筒部に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【０００８】
本発明にかかる回転速度検出装置は連結部が屈曲していることが好ましい。
【０００９】
シール用芯金に圧入された第２の円筒部に生じた変形は、連結部に及ぶ。しかし連結部は屈曲しているので円筒部の径方向に弾性を有し、弾性により径方向の変形を吸収する。そのため着磁体が固定された第１の円筒部に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００１０】
本発明にかかる回転速度検出装置は、前記第２の円筒部および前記連結部の少なくとも一方に、切り欠き部または孔部を有する構造としても良い。
【００１１】
前記第２の円筒部および前記連結部の少なくとも一方に、切り欠き部または孔部を有するので、切り欠き部または孔部周辺が変形しやすくなる。そのためシール用芯金に圧入された第２の円筒部に生じた変形は、切り欠き部または孔部が設けられている部分の変形により吸収され、着磁体が固定された第１の円筒部に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００１２】
本発明にかかる回転速度検出装置は、前記連結部に前記孔部を有する回転速度検出装置であって、前記連結部に略平行四辺形状の孔部を有する。この構成によると、平行四辺形の斜辺の傾きが変わる形で連結部が変形することにより圧入による変形を吸収するので、着磁体が固定された円筒部に変形が生じることを抑制する。
【００１３】
本発明にかかる回転速度検出装置は、第２の円筒部および連結部に前記切り欠き部を有する。この構成によると、切り欠き部の周辺部分が弾力性を有し、切り欠き幅を変化させる形で変形することにより圧入による変形を吸収するので、着磁体が固定された第２の円筒部に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００１４】
また、本発明にかかる回転速度検出装置は、車輪用転がり軸受装置に好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、着磁体の径方向の位置が圧入により変化することを抑制できるので、着磁体の径方向の位置のばらつきを小さくできる。従ってセンサと着磁体とのクリスタルギャップ、エアギャップを一定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
【００１７】
第１の実施形態は、本発明にかかる回転速度検出装置をシール装置と一体化し、転がり軸受装置に適用した一実施形態である。以下、第１の実施形態を図１〜図３を用いて説明する。なお、図１は、第１の実施形態にかかる転がり軸受装置を、軸を含む平面で切断した断面図である。図２は、図１の要部拡大図である。図３は、第１の実施形態にかかる転がり軸受装置を車体側より見た図である。また、図１〜図３において同一部分については同一符号を付し、以後の説明においては、図１〜図３を併せて参照する。
【００１８】
まず、転がり軸受装置の構成を順に説明する。
ハブユニット１は、車体側に固定されている車体側軌道部材３、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材４、車体側軌道部材３と車輪側軌道部材４との間に２列に配置された複数の転動体である玉５、および各列の玉５をそれぞれ保持する保持器６を備えている。
【００１９】
車体側軌道部材３は略筒状の固定部材であり、外周部分に車体への懸架装置であるナックル２９にボルトで取り付けられるためのフランジ１３を有している。内周面にはそれぞれ玉５と摺接する２列の外輪軌道１２が形成されている。
【００２０】
車輪側軌道部材４は中空軸１４と内輪１７からなる。中空軸１４は略筒状の回転部材であり、外周部分に車輪を取り付けるための複数のボルトが固定されるフランジ部１８と、玉５と摺接する軌道溝１５が設けられており、車体側端部近傍には内輪１７が嵌合固定されている。内輪１７には、中空軸１４の軌道溝１５と並列するように、玉５と摺接する軌道溝１６が形成されている。車体側軌道部材３の外部側端部と中空軸１４との間には、弾性シール部材および芯金からなるシール部材２０が設けられている。
【００２１】
内輪１７の車体側端部と車体側軌道部材３の車体側端部との間に、回転速度検出装置２を備えたシール装置７が設けられている。同シール装置７は、主に図２を参照し、車体側軌道部材３に固定された固定側シール部材８と、車輪側軌道部材４、より具体的には内輪１７に固定された回転側シール部材９とからなる。
【００２２】
固定側シール部材８は、芯金２１と、インサート成形により芯金２１に一体化された樹脂部材２２と、芯金２１に樹脂モールドされたセンサ１１と、弾性シール部材６５とを備えている。
【００２３】
センサ周辺部の部分拡大図である図２に端的に示されるように、固定側シール部材の８の芯金２１は、金属板をプレス加工することによって環状に形成されている。即ち、芯金２１は、車体側軌道部材３の車体側端部に嵌合固定された嵌合用円筒部６１と、同円筒部６１の軸方向外部向きの端部に連なって径方向内向きに延びる連結部６２と、連結部６２に連なって軸方向車体向きに延びる水分浸入防止用円筒部６３と、および水分浸入防止用円筒部６３に連なって径方向内向きに延びるフランジ部６４とを有している。このフランジ部６４の端部に、弾性シール部材６５が接着されている。また、嵌合用円筒部６１と連結部６２と水分浸入防止用円筒部６３によって形成された軸方向外部向きの窪みに、樹脂部材２２がモールドされている。なお、芯金２１は、センサ１１の検出面に磁力線が入りやすいように、ＳＵＳ３０４などの非磁性の金属製である。
【００２４】
樹脂部材２２は環状であり、その環状部分の外形は、車体側軌道部材３の車体側端部の外形にほぼ等しい。また、環状部分のセンサ１１を埋設した部分より軸方向車体側および径方向に張り出す張出部２６が設けられている。張出部２６の上端部には、車体側に設けられた処理手段（図示せず）とセンサ１１とを結ぶハーネスを取り付けるためのコネクタ部２７が一体に成形されている。コネクタ部２７には信号用のコネクタピン２８が設けられており、センサ１１とコネクタピン２８とが、リード線３０を介して接続されている。
【００２５】
また、回転速度検出装置２は、センサ１１とセンサ１１の出力を外部に取り出すコネクタ部２７、コネクタピン２８およびリード線３０などの配線手段と、信号処理手段（図示せず）により構成されている。センサ１１は、磁気センサであり、検知面を径方向内向きに向けている。
【００２６】
回転側シール部材９は、金属板をプレス加工することにより断面をＬ字形状に成形したスリンガ３３、即ちシール用芯金と、円筒部３１に固定されたパルサ１０とからなる。スリンガ３３は、内輪１７の車体側端部に嵌合固定された円筒部３１と、円筒部３１の軸方向車体側端部に連なって車体側軌道部材３に向って径方向に延びる外周向きフランジ部３２とを有する。外周向きフランジ部３２および円筒部３１に、軸向きフランジ部６４に固定された弾性シール部材６５が摺接している。
【００２７】
パルサ１０は、組み合わされるセンサ１１が回転信号を出力するために、Ｎ極とＳ極とを交互に配置して磁力を発生させるもので、着磁体固定用芯金６６と、これに接着された着磁体６７とからなる。着磁体６７は、ゴムをバインダとする磁性粉が着磁されることにより形成されている。着磁体６７は磁力発生面を径方向外向きに向けており、上述のセンサ１１の検知面と対向するよう配設されている。従って、パルサ１０が発する磁力を、センサ１１が検知することができ、それによって車輪側軌道部材４の回転を検知する。
【００２８】
パルサ１０の着磁体固定用芯金６６は、大径円筒部６８、小径円筒部６９および連結部７０からなり、その小径円筒部６９が回転側シール部材９の円筒部３１の軸方向外部向きの部分の外径部に圧入されている。着磁体６７は、大径円筒部６８の外周円筒部に接着されている。着磁体６７の車体側端部には、連結部７０の車体側面に接着されている折曲げ部がそれぞれ設けられている。着磁体６７と水分浸入防止用円筒部６３との間の隙間は、両者が接触しない範囲でできるだけ小さい値とする。
【００２９】
センサ１１は、大径円筒部である嵌合用円筒部６１と小径円筒部である水分浸入防止用円筒部６３との間に充填されて樹脂部材２２内に配置されている。固定側シール部材８の芯金２１の嵌合用円筒部６１の軸方向車体側端部に、センサ１１と信号処理手段とを接続するリード線３０を通すための配線取出し用切欠き部４７が設けられている。
【００３０】
上記実施形態の回転速度検出装置を用いた転がり軸受け装置の効果を図４（ａ）〜（ｃ）も併せて参照し、説明する。
【００３１】
連結部７０は滑らかに屈曲しており、着磁体固定用芯金６６の円周方向に垂直な断面は略Ｕ字形である。小径円筒部６９はシール用芯金に圧入されると図４（ｂ）および図４（ｃ）に２点鎖線で示したように径方向外向きに変形する。連結部７０はその屈曲により径方向に大きな弾性を有するため、小径円筒部６９の変形を受けて自らの屈曲の度合いを増大させ、径方向への変形を吸収する。従って、着磁体固定用芯金６６は全体としてその径方向の幅が小さく（薄く）なるが、大径円筒部６８の径方向外向きの変形は連結部７０の変形により抑制される。
【００３２】
上記実施形態の回転速度検出装置を用いた転がり軸受け装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００３３】
（１）上記実施形態では、スリンガ３３の円筒部３１に圧入された小径円筒部（第１の円筒部）６９に生じた変形は、連結部７０にも及ぶ。しかし連結部７０は屈曲しているので径方向に弾性を有し、弾性による径方向の位置変化を吸収する。そのため着磁体６７が固定された大径円筒部（第２の円筒部）６８に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。従って、圧入による着磁体６７の径方向位置のばらつきが従来より小さくなり、エアギャップＢおよびクリスタルギャップＣのばらつきも小さくなるため回転速度検出の精度が向上する。なお、エアギャップとはセンサとセンサターゲット（本実施例においては着磁体）の隙間の距離であり、間に設けられた部材の幅を含まない。また、クリスタルギャップとはセンサの検出面とセンサターゲットの距離であり、小型のセンサの場合、センサの中央部からセンサターゲットまでの距離をいう。
【００３４】
（２）また、エアギャップＢおよびクリスタルギャップＣのばらつきが小さくなれば、エアギャップＢおよびクリスタルギャップＣを小さく設計することができる。従ってセンサ１１として感度の低い小型のセンサを使用できる。その結果、センサ１１のサイズを小さくすることができる。また、同じくセンサ１１として感度の低い安価なセンサを使用でき、コストダウンも可能となる。
【００３５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、着磁体固定用芯金６６の中心軸を含む平面による断面を略Ｕ字形としたが、他の形状でもよい。要は連結部７０の形状を径方向に弾力性を有する形状とすれば良いのであり、例えばΣ状であってもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、内輪を回転輪として着磁体固定用芯金６６を固定したが、外輪が回転輪でも良い。この場合、着磁体固定用芯金６６は外輪に備えられる。
【００３８】
（第２の実施形態）
【００３９】
次に、本発明を具体化した回転速度検出装置および同回転速度検出装置を用いた車輪用転がり軸受け装置の第２の実施形態を図５（ａ）〜（ｃ）にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の着磁体固定用芯金６６の形状を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略し、また図１〜図３も併せて参照する。
【００４０】
図５（ｂ）に典型的に示されるように、本実施形態において着磁体固定用芯金６６の連結部７０は、中心軸に垂直な円環状である。また図５（ａ）および（ｃ）に典型的に示されるように、連結部７０に円周方向に沿って略平行四辺形状の孔部が複数等間隔で設けられている。小径円筒部６９はスリンガ３３に圧入されると図５（ｂ）および図５（ｃ）に２点鎖線で示したように径方向外向きに変形する。連結部７０は孔部近傍が変形しやすいため、小径円筒部６９の変形を受けて、平行四辺形の斜辺の傾斜角が増加する方向へ変形するとともに、車体側方向に膨らむように変形し、径方向外向きの位置変化を吸収する。従って、着磁体固定用芯金６６は全体としてその径方向の幅が小さく（薄く）なるが、大径円筒部６８の径方向外向きの位置変化は連結部７０の変形により抑制される。
【００４１】
第２の実施形態の回転速度検出装置および同回転速度検出装置を用いた車輪用転がり軸受け装置によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、着磁体固定用芯金６６の円周方向に垂直な断面を、略コ字形としたが、第１の実施形態同様に略Ｕ字形状としても良い。この場合、略Ｕ字形状にしたことによる弾性変形も生じるので、略平行四辺形の孔部の大きさはコの字型断面の場合よりも小さくすることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
【００４５】
次に、本発明を具体化した回転速度検出装置および同回転速度検出装置を用いた車輪用転がり軸受け装置の第３の実施形態を図６（ａ）〜（ｃ）にしたがって説明する。なお、第３の実施形態は、第１、第２の実施形態の着磁体固定用芯金６６の形状を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略し、また図１〜図３も併せて参照する。
【００４６】
図６（ｂ）に典型的に示されるように、本実施形態において着磁体固定用芯金６６の連結部７０は、中心軸に垂直な円環状である。また図６（ａ）および（ｃ）に典型的に示されるように、連結部７０に円周方向沿って小径円筒部６９から連結部７０に及ぶ径方向の切り欠き部が設けられている。小径円筒部６９はスリンガ３３に圧入されると図６（ｂ）および図６（ｃ）に２点鎖線で示したように径方向外向きに変形する。小径円筒部６９および連結部７０は切り欠き部近傍が変形しやすいため、小径円筒部６９の変形を受けて、切り欠き幅が増加する方向へ変形するとともに、車体側方向に膨らむように変形し、径方向外向きの位置変化を吸収する。従って、着磁体固定用芯金６６は全体としてその径方向の幅が小さく（薄く）なるが、大径円筒部６８の径方向外向きの位置変化は連結部７０の変形により抑制される。
【００４７】
第３の実施形態における回転速度検出装置および同回転速度検出装置を用いた転がり軸受け装置によっても第１、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、着磁体固定用芯金６６の中心軸を含む平面による断面を、第１の実施形態同様に略Ｕ字形状としても良い。この場合、略Ｕ字形状にしたことによる弾性変形も生じるので、切り欠き部の大きさは略コの字形断面の場合よりも小さくすることができる。
【００５０】
・また、連結部７０および小径円筒部６９の少なくとも一方に設けられた孔部あるいは切り欠き部は、第２および第３の実施形態にかかわらず他の形態でも良い。要は圧入による径方向の変形を、連結部７０および小径円筒部６９の少なくとも一方により吸収し、大径円筒部６８の径方向の変形を抑制できれば良いのである。
【００５１】
・更に、連結部７０および小径円筒部６９の構造は、第１、第２および第３の実施形態にかかわらずいかなるものでも良い。上述したように要は圧入による生じる小径円筒部６９の径方向の変形を、連結部７０および小径円筒部６９の少なくとも一方により吸収し、大径円筒部６８の径方向の変形を抑制できれば良いのである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態にかかる転がり軸受装置の、車輪の中心軸を含む平面による断面図。
【図２】第１の実施形態にかかる転がり軸受装置の一部拡大図。
【図３】第１の実施形態にかかる転がり軸受装置を車体側より見た図。
【図４】第１の実施形態にかかる転がり軸受装置の着磁体固定用芯金の説明図であり、（ａ）は着磁体固定用芯金の一部は断斜視図である。（ｂ）は着磁体固定用芯金の中心軸を含む平面による断面図である。（ｃ）は着磁体固定用芯金を車体側から見た一部拡大図である。
【図５】第２の実施形態にかかる転がり軸受装置の着磁体固定用芯金の説明図であり、（ａ）は着磁体固定用芯金の一部は断斜視図である。（ｂ）は着磁体固定用芯金の中心軸を含む平面による断面図である。（ｃ）は着磁体固定用芯金を車体側から見た一部拡大図である。
【図６】第２の実施形態にかかる転がり軸受装置の着磁体固定用芯金の説明図であり、（ａ）は着磁体固定用芯金の一部は断斜視図である。（ｂ）は着磁体固定用芯金の中心軸を含む平面による断面図である。（ｃ）は着磁体固定用芯金を車体側から見た一部拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    ハブユニット
２    回転速度検出装置
３    車体側軌道部材
４    車輪側軌道部材
５    玉
６    保持器
７    シール装置
８    固定側シール部材
９    回転側シール部材
１０  パルサ
１１  センサ
１２  外輪軌道
１３  フランジ
１４  中空軸
１５  軌道溝
１６  軌道溝
１７  内輪
１８  フランジ部
２０  シール部材
２１  芯金
２２  樹脂部材
２６  張出部
２７  コネクタ部
２８  コネクタピン
２９  ナックル
３０  リード線
３１  円筒部
３２  フランジ部
３３  スリンガ（シール用芯金）
４７  切欠き部
６１  嵌合用円筒部
６２  連結部
６３  水分浸入防止用円筒部
６４  フランジ部
６５  弾性シール部材
６６  着磁体固定用芯金
６７  着磁体
６８  大径円筒部（第１の円筒部）
６９  小径円筒部（第２の円筒部）
７０  連結部
【図１】
2008256600.tif 000003
【図２】
2008256600.tif 000004
【図３】
2008256600.tif 000005
【図４】
2008256600.tif 000006
【図５】
2008256600.tif 000007
【図６】
2008256600.tif 000008