(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転がり軸受装置を提供する。【解決手段】着磁体６７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、固定部材に備えられたセンサ１１により検知することにより回転体の回転速度を検出する回転速度検出装置である。着磁体６７が固定される第１の円筒部６８と、回転部材に圧入されたスリンガ３３と、スリンガ３３に圧入された第２の円筒部６９と、第１、第２の円筒部６８、６９を連結する連結部７０と、固定部材に圧入された固定側芯金２１と、固定側芯金２１に着磁体６７に対向するように配設された磁気センサ１１と、回転部材とスリンガ３３との間に第１の弾性部材７４を備え、シール用芯金と第２の円筒部との間に第２の弾性部材７３を備え、固定部材と固定側芯金との間に第３の弾性部材７２を更に備える。【選択図】図２
2008256601.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、固定部材に備えられた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、
前記固定部材に圧入された固定側芯金と、
前記固定側芯金に前記着磁体に対向するように配設された磁気センサと、
前記回転部材と前記シール用芯金との間に第１の弾性部材を備えた回転速度検出装置。
【請求項２】
前記シール用芯金と前記第２の円筒部との間に第２の弾性部材を更に備えた請求項１に記載の回転速度検出装置。
【請求項３】
前記固定部材と前記固定側芯金との間に第３の弾性部材を更に備えた請求項１または２に記載の回転速度検出装置。
【請求項４】
前記第１〜第３の弾性部材の各々がニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはシリコンを主成分とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転速度検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４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。また、これらの位置が全て一定となるよう各部材の寸法精度、組み付け精度の管理を厳格に行なうと歩留まりが悪くなりコスト増となる。
【０００５】
本発明はかかる問題を解決するためになされたもので、大幅なコスト増を招かずに、圧入によるセンサおよび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、固定部材に備えられた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、前記固定部材に圧入された固定側芯金と、前記固定側芯金に前記着磁体に対向するように配設された磁気センサと、前記回転部材と前記シール用芯金との間に第１の弾性部材を備えた。
【０００７】
回転部材とシール用芯金との間に第１の弾性部材を備えるので、回転部材にシール用芯金を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第１の弾性部材が変形することにより吸収される。そのため、シール用芯金の径方向への変形は抑制され、回転部材にシール用芯金を圧入することによって、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前記シール用芯金と前記第２の円筒部との間に第２の弾性部材を更に備えることが好ましい。
【０００９】
シール用芯金と第２の円筒部との間に第２の弾性部材を備えるので、シール用芯金に第２の円筒部を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第２の弾性部材が変形することにより吸収される。そのため、第２の円筒部の径方向への変形は抑制され、回転部材にシール用芯金を圧入することによって、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。
【００１０】
本発明にかかる回転速度検出装置は、前記固定部材と前記固定側芯金との間に第３の弾性部材を更に備えることが好ましい。
【００１１】
固定部材と固定側芯金との間に第３の弾性部材を備えるので、固定部材に固定側芯金を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第３の弾性部材が変形することにより吸収される。そのため、固定側芯金の径方向への変形は抑制され、固定部材に固定側芯金を圧入することによって、センサが固定される固定側芯金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、第１〜第３の弾性部材の各々がニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）またはシリコンを主成分とする。
【００１３】
第１〜第３の弾性部材の各々がニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）またはシリコンを主成分とするので、安価かつ汎用性を有する部材でセンサおよび着磁体の位置ずれを防止できる。
【００１４】
また、本発明にかかる回転速度検出装置は、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、エアギャップを容易に、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】
本実施形態は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、弾性シールおよび芯金からなるシール部材２０が設けられている。
【００２０】
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を参照して、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。
【００２１】
固定側シール部材８は、固定側芯金２１と、インサート成形により固定側芯金２１に一体化された樹脂部材２２と、固定側芯金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。
【００２２】
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８の固定側芯金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、固定側芯金２１は、車体側軌道部材３の車体側端部に第３の弾性部材７２を介して圧入された嵌合用円筒部６１と、嵌合用円筒部６１の軸方向外部向きの端部に連なって径方向軸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に連なって径方向軸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、固定側芯金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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、環状の着磁体固定用芯金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。
【００２７】
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の固定側芯金２１の嵌合用円筒部６１の軸方向外側端部に、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。
【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、即ちエアギャップＢ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】
上述のように固定側芯金２１の嵌合用円筒部６１は、車体側軌道部材３に圧入される。従来行なわれてきたように、嵌合用円筒部６１を車体側軌道部材３に直接圧入することにより固定側芯金２１が変形すると、固定側芯金２１の軸方向外部向きの窪みにモールドされる樹脂部材２２の径方向の位置も一定せず、その内部に配置されるセンサ１１の径方向の位置もばらつくこととなる。本実施形態においては第３の弾性部材７２を介して固定側芯金２１の嵌合用円筒部６１を車体側軌道部材３に圧入するので、圧入に伴い生じる圧力は弾性部材７２が吸収する。そのため圧入後の固定側芯金２１の径方向の位置のばらつきが小さくなる。固定側芯金２１の窪みにモールドされる樹脂部材２２および樹脂部材２２埋設されるセンサ１１の位置もばらつきが小さくなる。
【００３０】
円筒部３１は内輪１７へ直接圧入されると、圧入により円筒部３１が変形し、円筒部３１の径方向の位置にばらつきが生ずる。その結果、円筒部３１に更に圧入されるパルサ１０の径方向の位置にもばらつきが生じ、着磁体６７の位置が一定しない。本実施形態においては第１の弾性部材７４を介して円筒部３１を内輪１７に圧入するので、圧入に伴い生じる圧力は弾性部材７４が吸収する。従って、圧入後の円筒部３１の径方向の位置のばらつきが小さくなる。その結果、円筒部３１に更に圧入されるパルサ１０の着磁体６７の径方向の位置もばらつきが小さくなる。
【００３１】
また同じ理由で、第２の弾性部材７３を介してパルサ１０を円筒部３１に圧入する。従って圧入に伴い生じる圧力は弾性部材７３が吸収し、圧入後のパルサ１０の径方向の位置のばらつきが小さくなる。その結果、パルサ１０が備える着磁体６７の径方向の位置もばらつきが小さくなる。
なお、上記第１〜第３の弾性部材７４，７３，７２は水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分として形成されている。
【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、回転部材である内輪１７とスリンガ（シール用芯金）３３との間に第１の弾性部材７４を備えるので、回転部材にシール用芯金を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第１の弾性部材７４が変形することにより吸収される。そのため、スリンガ３３の径方向への変形は抑制され、内輪１７にスリンガ３３を圧入することによって、着磁体が固定される第１の円筒部、即ち大径円筒部６８に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００３４】
（２）スリンガ（シール用芯金）３３と第２の円筒部、即ち小径円筒部６９との間に第２の弾性部材７３を備えるので、スリンガ３３に小径円筒部６９を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第２の弾性部材が変形することにより吸収される。そのため、第２の円筒部の径方向への変形は抑制され、回転部材にシール用芯金を圧入することによって、着磁体が固定される第１の円筒部、即ち大径円筒部６８に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００３５】
（３）固定部材である車体側軌道部材３と固定側芯金２１との間に第３の弾性部材を備えるので、車体側軌道部材３に固定側芯金２１を圧入することにより生じる径方向の圧力は、第３の弾性部材７２が変形することにより吸収される。そのため、固定側芯金２１の径方向への変形は抑制され、車体側軌道部材３に固定側芯金２１を圧入することによって、センサ１１が固定される固定側芯金２１に径方向の位置ずれが生じることを抑制する。
【００３６】
（４）上記（１）〜（３）の効果によりセンサ１１および着磁体６７の両者の圧入による位置ずれが抑制される。その結果、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６７）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。
【００３７】
（５）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。
【００３８】
（６）また上記実施形態において第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２は水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分とする原料によって形成した。そのため安価かつ汎用性の材料により上記（１）〜（５）の効果を上げることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２を使用したが、いずれか１つまたは２つを使用しても良い。第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２のうち、１つまたは２つを用いることにより、エアギャップＢおよびクリスタルギャップＣのばらつき抑制効果が十分にえられれば、全て使用する場合に比べ、部品点数や製造工数が少なくなり有利である。
【００４１】
・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。
【００４２】
・上記実施形態では、センサ１１とセンサターゲット（着磁体６７）をラジアル方向に配置する例を示したが、アキシャル方向に配置しても良い。
【００４３】
・上記実施形態では、第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２は水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分とする原料によって形成したが、他の原料、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）を主成分とする原料を用いてもよい。この場合は耐薬品性は低下するものの、より安価かつ耐寒性を有する素材で第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２を製造することができる。
【００４４】
・上記実施形態では、第１、第２、第３の弾性部材７４,７３,７２は水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分とする原料によって形成したが、他の原料、例えばシリコンを主成分とする原料を用いてもよい。この場合はややコストアップとなるが、耐熱性、耐寒性、耐オゾン性をより向上させることができる。また用途に応じてアクリルゴム（ＡＣＭ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一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】本発明の一実施形態にかかる転がり軸受装置の一部拡大図。
【図３】本発明の一実施形態にかかる転がり軸受装置を車体側より見た図。
【符号の説明】
【００４６】
１    ハブユニット
２    回転速度検出装置
３    車体側軌道部材（固定部材）
４    車輪側軌道部材（回転部材）
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  固定側芯金
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
７２  第３の弾性部材
７３  第２の弾性部材
７４  第１の弾性部材
【図１】
2008256601.tif 000003
【図２】
2008256601.tif 000004
【図３】
2008256601.tif 000005