(57)【要約】【課題】防水性に優れ、且つ、比較的構造が簡単で低コストな従動輪を支持するセンサ付き車輪支持用軸受ユニットを提供する。【解決手段】車輪支持用軸受ユニット１０のセンサユニット４０は、樹脂製のエンドキャップ３０の軸方向外側面と接触するようにセンサ孔３５より大径に形成される頭部４１と、エンドキャップ３０の軸方向内側面と接触するようにセンサ孔３５より大径で、且つ、センサ孔３５内に挿入される際に弾性変形する鉤部４２と、を備え、センサユニット４０は、頭部４１と鉤部４２とによって軸方向に固定される。【選択図】図１
2008256512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に静止側軌道面を有し、懸架装置と結合可能な静止輪と、
前記静止側軌道面と対向する周面に回転側軌道面を有すると共に、外周面に車輪を支持する為の車輪取付フランジを有する回転輪と、
前記静止側軌道輪と前記回転側軌道輪との間に設けられる複数の転動体と、
前記回転輪の一部に前記回転輪と同心に固定されるエンコーダと、
該エンコーダの回転を検出する検出部を有するセンサユニットと、
前記静止輪の軸方向一端部を囲うように前記静止輪に固定され、前記センサユニットを保持するセンサ孔が形成される樹脂製のカバー部材と、
を備えるセンサ付き車輪支持用軸受ユニットであって、
前記センサユニットは、前記カバー部材の軸方向外側面と接触するように前記センサ孔より大径に形成される頭部と、前記カバー部材の軸方向内側面と接触するように前記センサ孔より大径で、且つ、前記センサ孔内に挿入される際に弾性変形する鉤部と、を備え、
前記センサユニットは、前記頭部と前記鉤部とによって軸方向に固定されることを特徴とするセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
【請求項２】
前記センサ孔は、前記カバー部材の軸方向内側面から軸方向外側面に向かって漸次拡径するテーパ形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
【請求項３】
前記頭部は、軸方向に弾性変形可能なように、その外周面が前記鉤部側に延出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
【請求項４】
前記センサユニットの前記頭部と前記鉤部との間には、円周方向に連続すると共に、外周面が前記センサ孔と締め代を持って接触する複数の突起を備えた軸部を有し、
前記複数の突起は、前記センサ孔を形成するカバー部材より硬い材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ付き車輪支持用軸受ユニットに関し、特に、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するための車輪支持用軸受ユニットにおいて、車輪の回転速度を検出するセンサを備えたセンサ付き車輪支持用軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の安全性を向上する技術として、制動時に車輪がロックしないように制御するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や発進時に車輪がスリップしないように制御するトラクションコントロールシステムが採用されている。これらのシステムでは、車輪のロックあるいはスリップを制御するために、車輪の回転速度を正確に計測する回転センサが設けられている。従動輪を支持する車輪支持用軸受ユニットにおいては、一般的に、回転センサはスペースに余裕のあるインボード側に取り付けられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の車輪支持用軸受ユニット１００では、図６に示すように、回転輪である内輪１０１にエンコーダ１０２が嵌合され、静止輪である外輪１０３に金属製のエンドキャップ（カバー部材）１０４が取り付けられており、エンドキャップ１０４にはセンサユニット１０５が取り付けられている。センサユニット１０５は、検出部が存在する挿入部１０６をエンドキャップ１０４のセンサ孔１０７に挿入すると共に、フランジ部１０８に形成された通孔１０９を介してエンドキャップ１０４の段付凹部１１０に固定されたナット１１１にボルト１１２を締結することで、エンドキャップ１０４に固定されている。
【０００４】
また、軸受１１３が回転して温度が上昇した後、軸受１１３が停止したり水が掛かったりして軸受１１３の温度が低下すると、エンドキャップ１０４内の空間が負圧となるため、該空間内が浸水しやすい。このため、センサユニット１０５の挿入部１０６にはＯリング１１４が取り付けられ、ナット１１１を固定するエンドキャップ１０４の段付凹部１１０を軸方向に貫通しない構成として、エンドキャップ１０４内の空間の防水性を高めている。
【特許文献１】特許第３４４０８００号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図６に示した特許文献１に記載の車輪支持用軸受ユニット１００は、センサユニット１０５を取り付ける際の防水性は十分であるが、取付構造が複雑であり、コストが嵩むという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、防水性に優れ、且つ、比較的構造が簡単で低コストな従動輪を支持するセンサ付き車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１）  周面に静止側軌道面を有し、懸架装置と結合可能な静止輪と、
前記静止側軌道面と対向する周面に回転側軌道面を有すると共に、外周面に車輪を支持する為の車輪取付フランジを有する回転輪と、
前記静止側軌道輪と前記回転側軌道輪との間に設けられる複数の転動体と、
前記回転輪の一部に前記回転輪と同心に固定されるエンコーダと、
該エンコーダの回転を検出する検出部を有するセンサユニットと、
前記静止輪の軸方向一端部を囲うように前記静止輪に固定され、前記センサユニットを保持するセンサ孔が形成される樹脂製のカバー部材と、
を備えるセンサ付き車輪支持用軸受ユニットであって、
前記センサユニットは、前記カバー部材の軸方向外側面と接触するように前記センサ孔より大径に形成される頭部と、前記カバー部材の軸方向内側面と接触するように前記センサ孔より大径で、且つ、前記センサ孔内に挿入される際に弾性変形する鉤部と、を備え、
前記センサユニットは、前記頭部と前記鉤部とによって軸方向に固定されることを特徴とするセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
（２）  前記センサ孔は、前記カバー部材の軸方向内側面から軸方向外側面に向かって漸次拡径するテーパ形状に形成されることを特徴とする（１）に記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
（３）  前記頭部は、軸方向に弾性変形可能なように、その外周面が前記鉤部側に延出していることを特徴とする（１）又は（２）に記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
（４）  前記センサユニットの前記頭部と前記鉤部との間には、円周方向に連続すると共に、外周面が前記センサ孔と締め代を持って接触する複数の突起を備えた軸部を有し、
前記複数の突起は、前記センサ孔を形成するカバー部材より硬い材料であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のセンサ付き車輪支持用軸受ユニットによれば、センサユニットは、樹脂製のカバー部材の軸方向外側面と接触するようにセンサ孔より大径に形成される頭部と、カバー部材の軸方向内側面と接触するようにセンサ孔より大径で、且つ、センサ孔内に挿入される際に弾性変形する鉤部と、を備え、センサユニットは、頭部と鉤部とによって軸方向に固定されるので、防水性に優れ、且つ、比較的構造が簡単で低コストなものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態に係るセンサ付き車輪支持用軸受ユニットについて図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
本実施形態のセンサ付き車輪支持用軸受ユニット１０は従動輪用とされており、図１に示すように、回転輪であるハブ１１及び静止輪である外輪１２と、複数の転動体である玉１３とを備えている。ハブ１１は、中空状のハブ輪１５を備えており、ハブ輪１５は、その外周面の軸方向一端寄り部分であるアウトボード側端部（自動車への組み付け状態で車幅方向外側の端部：図１の左端部）に径方向外方に延びる車輪取り付けフランジ１６を有している。車輪取り付けフランジ１６には、そのアウトボード側側面に車輪を構成する図示しないホイール及びブレーキロータ等を取り付けるための図示しないスタッドが周方向に略等間隔で複数植設されている。
【００１１】
ハブ輪１５のインボード側の軸方向端部には小径段部１９が形成されており、該小径段部１９にはハブ１１を構成する内輪２０が外嵌されている。そして、小径段部１９の内輪２０の内端面から突出した部分を直径方向外方に加締め広げる事で、内輪２０をハブ輪１５に結合固定している。なお、内輪２０は、ハブ輪１５の小径段部１９の突出部分にナットを締結させることで、ハブ輪１５に固定されてもよい。また、ハブ輪１５の軸方向の中間部外周面には回転側軌道面である第１内輪軌道面２１が形成され、内輪２０の外周面には回転側軌道面である第２内輪軌道面２２が形成されている。
【００１２】
外輪１２の内周面には、ハブ輪１５の第１内輪軌道面２１に対応する静止側軌道面である第１外輪軌道面２３及び内輪２０の第２内輪軌道面２２に対応する静止側軌道面である第２外輪軌道面２４が形成されている。また、車輪取り付けフランジ１６から離間する側の外輪１２の端部には、径方向外方に延びる懸架装置取り付けフランジ２５が設けられており、このフランジ２５を介して図示しない懸架装置に固定されている。
【００１３】
そして、複列の第１及び第２内輪軌道面２１，２２と複列の第１及び第２外輪軌道面２３，２４との間にそれぞれ複数の玉１３が保持器１４を介して周方向に転動可能に配設されている。尚、図示の例では、転動体として玉１３を使用しているが、重量の嵩む車輪支持用軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【００１４】
また、外輪１２のアウトボード側端部内周面と、これに対向するハブ輪１５の外周面との間には、外輪１２に内嵌される芯金２７に固定されたシール部材２８をハブ輪１５の外周面に摺接させるシール装置２９が配置されている。
【００１５】
一方、外輪１２のインボード側端部の内周面には、樹脂製のカバー部材であるエンドキャップ３０にインサート成形された環状の芯金３１が内嵌固定されており、エンドキャップ３０は、外輪１２のインボード側端部を囲う。従って、シール装置２９とエンドキャップ３０とで、外輪１２とハブ輪１５及び内輪２０との間の環状空間が密封され、内部に充填されたグリースの漏洩と外部からの水や異物の浸入を防止する。
【００１６】
上述の様な車輪支持用軸受ユニット１０を自動車に組み付けるには、外輪１２の懸架装置取り付けフランジ２５を懸架装置に固定し、回転輪側のハブ輪１５の車輪取り付けフランジ１６にスタッドやナット（図示せず）等を介してブレーキロータ及びホイールを固定する。これにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持することができる。
【００１７】
さらに、車輪支持用軸受ユニット１０は、内輪２０の肩部に内輪２０と同心に支持環３２を介して固定されるエンコーダ３３と、エンコーダ３３の回転を検出する検出部３４を有して、エンドキャップ３０に形成されるセンサ孔３５に保持される樹脂製のセンサユニット４０と、を有する。
【００１８】
図２に示すように、センサユニット４０は、エンドキャップ３０の軸方向外側面と接触するようにセンサ孔３５より大径に形成される頭部４１と、エンドキャップ３０の軸方向内側面と接触するようにセンサ孔３５より大径で、且つ、センサ孔３５内に挿入される際に弾性変形する鉤部４２と、頭部４１と鉤部４２との間に軸方向に延びる軸部４３と、検出部３４が埋設されて、鉤部４２の内周側で軸部４３から突出する小径軸部４４と、を備えたエンドキャップ３０の樹脂材料より硬い樹脂材料によって形成される。
【００１９】
検出部３４は、小径軸部４４の先端面部分に配置され、ホール素子や磁気抵抗素子（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並びにこの磁気検出素子の出力波形を整える為の波形整形回路を組み込んだＩＣと、エンコーダ３３の永久磁石から出る磁束を磁気検出素子に導くための、磁性材製のポールピース等とからなる。また、センサユニット４０には、ＩＣから整形された波形として出る出力信号を図示しない制御器に送るためのハーネス４５の端部が接続されている。
【００２０】
鉤部４２は、円周方向に所定の間隔でスリットを形成することで、弾性変形可能な複数の爪４６を構成する。また、爪４６のアウトボード側に向く側面４６ａは、センサ孔３５内を通過するときに弾性変形しやすいようにテーパ形状に形成されている。また、軸部４３は、円周方向に連続すると共に、外周面がセンサ孔３５と締め代を持って接触する複数の突起４７を備える。また、小径軸部４４の外径は、鉤部４２が弾性変形した際に鉤部４２と干渉しないような大きさに設定されている。
【００２１】
このように構成されるセンサユニット４０は、鉤部４２を弾性変形して爪４６の外周部をエンドキャップ３０のセンサ孔３５に接触させた状態で、センサ孔３５内に挿入される。そして、センサユニット４０の頭部４１がエンドキャップ３０の軸方向外側面と接触して、センサユニット４０の挿入が完了すると、鉤部４２は元の状態に戻り、爪４６の裏面４６ｂがカバー部材の軸方向内側面と接触する。これにより、センサユニット４０は、頭部４１と鉤部４２とによってエンドキャップ３０に対して軸方向に固定される。
【００２２】
また、エンドキャップ３０に固定されたセンサユニット４０の軸部４３では、複数の突起４７がセンサ孔３５と締め代を持って接触しているので、エンドキャップ３０に対して径方向に固定されると共に、防水性を図っている。
【００２３】
従って、本実施形態の車輪支持用軸受ユニット１０によれば、センサユニット４０は、樹脂製のエンドキャップ３０の軸方向外側面と接触するようにセンサ孔３５より大径に形成される頭部４１と、エンドキャップ３０の軸方向内側面と接触するようにセンサ孔３５より大径で、且つ、センサ孔３５内に挿入される際に弾性変形する鉤部４２と、を備え、センサユニット４０は、頭部４１と鉤部４２とによって軸方向に固定されるので、防水性に優れ、且つ、比較的構造が簡単で低コストでセンサユニット４０をエンドキャップ３０に装着することができる。
【００２４】
また、センサユニット４０の頭部４１と鉤部４２との間には、円周方向に連続すると共に、外周面がセンサ孔３５と締め代を持って接触する複数の突起４７を備えた軸部４３を有しており、複数の突起４７は、センサ孔３５を形成するエンドキャップ３０より硬い材料であるので、センサユニット４０がエンドキャップ３０に対して径方向に固定されると共に、防水性をより向上することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るセンサ付き車輪支持用軸受ユニットについて図３を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、センサユニットの構造において第１実施形態と異なるもので、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
【００２６】
第２実施形態では、エンドキャップ３０のセンサ孔３５ａは、エンドキャップ３０の軸方向内側面から軸方向外側面に向かって漸次拡径するテーパ形状に形成される。また、センサユニット４０ａの軸部４３ａも、センサ孔３５ａに形状に対応して、エンドキャップ３０の軸方向内側面から軸方向外側面に向かって漸次拡径するテーパ形状に形成されており、鉤部４２の外径φＡが、頭部４１の外径よりも小さく設定される。
【００２７】
また、複数の突起４７ａも外周面が軸方向外側に向かうにつれて大径となるように形成されており、センサユニット４０ａがセンサ孔３５ａに嵌合した状態において、突起４７ａの反発力が鉤部４２の爪４６の裏面４６ｂとエンドキャップ３０の軸方向内側面とを強く接触させることができ、防水性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、センサ孔３５ａの軸方向外側の最大内径φＢが鉤部４２の外径φＡよりも大きく設定されているので、センサユニット４０ａをセンサ孔３５ａに挿入する際に、鉤部４２の爪４６を容易に縮めることができる。
なお、その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るセンサ付き車輪支持用軸受ユニットについて図４を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、センサユニットの構造において第１実施形態と異なるもので、第１実施形態と同等部分については同一符号を付して説明を省略或は簡略化する。
【００３０】
第３実施形態では、センサユニット４０ｂの頭部４１ｂは、軸方向に弾性変形可能なように、その外周面が鉤部４２側に延出している、センサ孔３５より大径の弾性変形部４８を有する。これにより、センサユニット４０ｂはエンドキャップ３０のセンサ孔３５内に挿入されると、頭部４１ｂの弾性変形部４８は鉤部４２の爪４６の変形が解除される位置においてエンドキャップ３０の軸方向外側面に当接して大きく変形する。そして、爪４６の変形が解除されたかどうかを、頭部４１ｂを引っ張って確認し、この位置で弾性変形部４８はエンドキャップ３０の軸方向外側面に押し付けられた状態となる。よって、弾性変形部４８はエンドキャップ３０の軸方向外側面と接触してシール機能を果たし、防水性を向上することができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。なお、本実施形態のセンサユニットの構造は、図５のセンサユニット４０ｃに示すように、第２実施形態の構造と組み合わせて利用することも可能である。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットを説明するための断面図である。
【図２】図１のセンサユニットの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットのセンサユニットの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットのセンサユニットの断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態及び第３実施形態を組み合わせた車輪支持用軸受ユニットのセンサユニットの断面図である。
【図６】従来の車輪支持用軸受ユニットのセンサ構造を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  車輪支持用軸受ユニット
１１  ハブ（回転輪）
１２  外輪（静止輪）
１３  玉（転動体）
１５  ハブ輪
１９  小径段部
２０  内輪
２１  第１内輪軌道面（回転側軌道輪）
２２  第２内輪軌道面（回転側軌道輪）
２３  第１外輪軌道面（静止側軌道輪）
２４  第２外輪軌道面（静止側軌道輪）
２９  シール装置
３０  エンドキャップ（カバー部材）
３３  エンコーダ
３４  検出部
３５，３５ａ  センサ孔
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  センサユニット
４１，４１ｂ  頭部
４２  鉤部
４３，４３ａ  軸部
４７，４７ａ  突起
【図１】
2008256512.tif 000003
【図２】
2008256512.tif 000004
【図３】
2008256512.tif 000005
【図４】
2008256512.tif 000006
【図５】
2008256512.tif 000007
【図６】
2008256512.tif 000008