(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図ると共に、エンコーダの出力機能を満足し、かつ、効率の良い速度検出を行うこと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。【解決手段】内輪５に装着された磁気エンコーダ２２と、これに所定の軸方向すきまを介して対峙する回転速度センサ２３とを備えた回転速度センサ付車輪用軸受装置において、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅと回転速度センサ２３の検出部２３ａの中心とを一致させ、検出部２３ａに対して磁気エンコーダ２２の磁極Ｎ、Ｓが径方向に略等距離に延びて形成され、かつ、ピッチ円直径ＰＣＤｅが、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏとインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉとの間に設定されている。【選択図】図２
2008039092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪からなり、前記ハブ輪および／または前記内輪の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間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、
これら複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径が前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、
前記内方部材側に装着され、周方向に交互に異なる磁気特性となる磁極を有する磁気エンコーダが配列され、前記外方部材に対して固定され、前記磁気エンコーダに所定の軸方向すきまを介し、かつ前記磁気エンコーダ正面の前記磁気エンコーダ径方向幅範囲内に検出部が収まるように回転速度センサが配置されていることを特徴とする回転速度センサ付車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記磁気エンコーダのピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも小さく、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径より大きい請求項１に記載の回転速度センサ付車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記回転速度センサが前記外方部材の端面に隣接し、かつ前記検出部が内径側に突出するよう設置され、前記磁気エンコーダの端面が前記外方部材の端面より内側に配置されている請求項１または２に記載の回転速度センサ付車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記回転速度センサが、前記外方部材の前記車輪取付フランジに遠い側の端部に外挿され、前記検出部が内径側に突出するよう懸架装置を構成するナックルに固定されている請求項３に記載の回転速度センサ付車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車輪の回転速度を検出する回転速度センサが内蔵された回転速度センサ付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、車輪の回転速度を検出する回転速度センサが内蔵された回転速度センサ付車輪用軸受装置として、従来から種々の構造のものが知られている。この従来の回転速度センサ付車輪用軸受装置の一例として、図６に示すものがある。
【０００３】
この回転速度センサ付車輪用軸受装置は、図示しない懸架装置に支持固定され、固定部材となる外方部材５１と、この外方部材５１に複列のボール５３、５３を介して内挿された内方部材５２とを有している。外方部材５１は、外周に車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成されている。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。
【０００４】
内方部材５２は、前記した外方部材５１の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する複列の内側転走面５５ａ、５６ａが形成されている。これら複列の内側転走面５５ａ、５６ａのうち一方の内側転走面５５ａはハブ輪５５の外周に一体形成され、他方の内側転走面５６ａは、ハブ輪５５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に圧入された内輪５６の外周に形成されている。そして、複列のボール５３、５３がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器５７、５７によって転動自在に保持されている。
【０００５】
ハブ輪５５は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形して加締部５８が形成されている。この加締部５８によって前記内輪５６が軸方向に固定されている。内方部材５２は、このハブ輪５５と内輪５６を指す。そして、外方部材５１のアウター側の端部にはシール５９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。
【０００６】
内輪５６の外径にはエンコーダ６０が圧入されている。このエンコーダ６０は、磁性金属板により断面Ｌ字形で円環状に形成された支持環６１と、この支持環６１の側面に添着されたエンコーダ本体６２とで構成されている。このエンコーダ本体６２は、フェライトの粉末を混入させたゴム等の永久磁石からなり、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に等間隔に着磁されている。
【０００７】
外方部材５１のインナー側の開口端部には有底の円筒状のカバー６３が外嵌固定され、外方部材５１の開口部を閉塞している。このカバー６３は、合成樹脂を射出成形してなる有底円筒状のカバー本体６４と、このカバー本体６４の開口部に結合された嵌合筒６５とからなる。この嵌合筒６５は、耐食性を有するステンレス鋼板をプレス成形して断面Ｌ字形の円環状に形成されている。そして、カバー本体６４の射出成形時にモールドすることにより、このカバー本体６４に一体化されている。
【０００８】
カバー本体６４の径方向外方部には軸方向に突出する突部６６が形成され、この突部６６に、前記エンコーダ６０に対応する位置に挿入孔６７が形成されている。この挿入孔６７内に盲栓６８を介して図示しないセンサが包埋されたホルダが挿入される。このホルダは、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およびこの磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ等からなり、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を構成している。
【０００９】
こうした車輪用軸受装置において、外方部材５１は、その外周にパイロット部６９が形成され、懸架装置を構成するナックルＮに内嵌されると共に、車体取付フランジ５１ｂに形成された雌ねじ７０に図示しない固定ボルトを螺着することによりナックルＮに固定されている。
【００１０】
カバー６３に設けられた挿入孔６７を塞いでいる盲栓６８は、この回転速度センサ付車輪用軸受装置を懸架装置に組み付けた後に取り外され、センサまたはホルダを前記挿入孔６７に挿入された状態で、このセンサまたはホルダを前記カバー６３に固定される。従って、回転速度センサ付車輪用軸受装置の搬送時や組み付け時に、前記センサまたはホルダに接続されたハーネス（図示せず）が邪魔になることはなくなり、搬送作業および組み付け作業の能率化を図れる。
【００１１】
特に、前記センサまたはホルダは、回転速度センサ付車輪用軸受装置を車体に組み付けた後に、前記カバー６３に装着されるため、車体への組み付け前に予め前記センサまたはホルダを前記カバー６３に装着され、その状態で車体に組み付ける場合のように、組み付け作業の能率が悪化することはない。すなわち、組み付け時に、車輪用軸受装置とカバー６３の側面から導出された長いハーネスとの双方を持ちながら、このハーネスを、前記懸架装置を構成するナックルの支持孔の内側に挿通し、その後、外方部材５１をこのナックルの一部に取り付けたりするような面倒な手間が不要となる。
【００１２】
また、前記挿入孔６７は、前記センサまたはホルダを挿入する直前まで盲栓６８により塞がれているので、搬送中等に、前記挿入孔６７を通じて、前記カバー６３の内側に異物が入り込むことはない。また、軸受メーカーで前記挿入孔６７を盲栓６８により塞ぐ作業は、この盲栓６８の嵌合部を挿入孔６７に押し込むだけで容易に行なえる。したがって、センサまたはホルダの共通化が図れて、回転速度センサ付車輪用軸受装置全体のコスト低減を図ると共に、センサまたはホルダのカバー６３に対する着脱作業を容易に行なえる構造であるため、センサの修理・点検に要するコストの低減を図ることができる。
【特許文献１】特開２００１−３１８１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような従来の回転速度センサ付車輪用軸受装置では、センサまたはホルダの共通化が図れると共に、センサまたはホルダのカバー６３に対する着脱作業を容易に行なえるため、センサの修理・点検に要するコストの低減を図ることができ、低コストな回転速度センサ付車輪用軸受装置を提供することができる。然しながら、こうした回転速度センサ付車輪用軸受装置において、エンコーダ６０は内輪５６の外径に圧入されているが、エンコーダ本体６２が、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に等間隔に着磁されたゴム磁石からなる磁気エンコーダの場合、その出力はセンシング径でのＳ極とＮ極の幅に大きく影響される。すなわち、センシング径が大きく設定できる時は問題がないが、この種のエンコーダ６０では、Ｓ極とＮ極の極数が概ね５０前後は必要とされているためＳ極とＮ極の極数を無用に減少させることはできず、センシング径が小さい時は、磁極Ｎ、Ｓの幅が減少し、エンコーダ６０の出力が小さくなって正確な速度検出が難しくなるといった問題があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、エンコーダの出力機能を満足し、かつ、効率の良い速度検出を行うことができる回転速度センサ付車輪用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】
【００１５】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪からなり、前記ハブ輪および／または前記内輪の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間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、これら複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径が前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記内方部材側に装着され、周方向に交互に異なる磁気特性となる磁極を有する磁気エンコーダが配列され、前記外方部材に対して固定され、前記磁気エンコーダに所定の軸方向すきまを介し、かつ前記磁気エンコーダ正面の前記磁気エンコーダ径方向幅範囲内に検出部が収まるように回転速度センサが配置されている回転速度センサ付車輪用軸受装置。
【００１６】
このように、本発明の回転速度センサ付車輪用軸受装置は、車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径が前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されていると共に、内方部材側に装着され、周方向に交互に異なる磁気特性となるよう配列された磁極を有する装着された磁気エンコーダと、外方部材に対して固定され、磁気エンコーダに所定の軸方向すきまを介し、かつ磁気エンコーダ正面の磁気エンコーダ径方向幅範囲内に検出部が収まるよう配置された回転速度センサとを備えているので、アウター側の転動体の個数をインナー側の転動体の個数よりも多く収容することができ、軸受スペースを有効に使い、高剛性化を図りながら軸受寿命を確保すると共に、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。そして、磁気エンコーダが装着されるスペースが小さくなっても、効率良く出力を検出することができ、出力機能を最大限に満足させることができる回転速度センサ付車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１７】
好ましくは、請求項２の発明のように、前記磁気エンコーダのピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも小さく、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径より大きければ、軽量・コンパクト化を図ると共に、効率良く磁気エンコーダの出力を検出することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明のように、前記回転速度センサが前記外方部材の端面に隣接し、かつ前記検出部が内径側に突出するよう設置され、前記磁気エンコーダの端面が前記外方部材の端面より内側に配置されていれば、軸受の組立時あるいは搬送時に磁気エンコーダが他の部品等に干渉して損傷するのを確実に防止することができ信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のように、前記回転速度センサが、前記外方部材の前記車輪取付フランジに遠い側の端部に外挿され、前記検出部が内径側に突出するよう懸架装置を構成するナックルに固定されていれば、磁気エンコーダのピッチ円直径と回転速度センサの検出部との位置調整が容易にでき、効率良く出力を検出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪からなり、前記ハブ輪および／または前記内輪の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間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、これら複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径が前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記内方部材側に装着され、周方向に交互に異なる磁気特性となる磁極を有する磁気エンコーダが配列され、前記外方部材に対して固定され、前記磁気エンコーダに所定の軸方向すきまを介し、かつ前記磁気エンコーダ正面の前記磁気エンコーダ径方向幅範囲内に検出部が収まるように回転速度センサが配置されているので、アウター側の転動体の個数をインナー側の転動体の個数よりも多く収容することができ、軸受スペースを有効に使い、高剛性化を図りながら軸受寿命を確保すると共に、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。そして、磁気エンコーダが装着されるスペースが小さくなっても、効率良く出力を検出することができ、出力機能を最大限に満足させることができる回転速度センサ付車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
外周に車体に取り付けられ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形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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、前記複列の外側転走面に対向する他方の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間に転動自在に収容された複列の転動体群と、前記外方部材のインナー側の開口部を塞ぐカバーと、前記内輪に装着され、周方向に交互に異なる磁気特性となるよう配列された磁極を有する磁気エンコーダと、前記外方部材に対して固定され、前記磁気エンコーダに所定の軸方向すきまを介し、かつ前記磁気エンコーダ正面の前記磁気エンコーダ径方向幅範囲内に検出部が収まるよう配置された回転速度センサとを備え、前記複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径が前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記磁気エンコーダのピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも小さく、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径より大きく設定されている。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視図である。
【００２３】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３群とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２４】
ハブ輪４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６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる軸状部７を介して小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト６ａ間には円孔６ｂが形成されている。この円孔６ｂは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔６ｂから挿入することができ作業を簡便化することができる。
【００２５】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されると共に、この小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部８によって軸方向に固定されている。
【００２６】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｃから小径段部４ｂ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、加締部８は鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工時に微小なクラック等の発生がなく加締部８の塑性加工をスムーズに行うことができる。なお、内輪５および転動体３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。
【００２７】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ｂが形成されている。すなわち、ハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３群が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。
【００２８】
この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂ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。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、さらに、外方部材２の開口端部を覆う後述するキャップ１３が装着されている。これらシール１１、１２およびキャップ１３によって、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００２９】
本実施形態では、外方部材２のインナー側の開口端部を閉塞するキャップ１３が装着されるため、インナー側のシール１２は必ずしも強固なシールでなくても良いが、このシール１２によって駆動輪側とのシールの標準化が図れると共に、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を確実に防止することができる。したがって、従来のように、潤滑グリースの漏洩を加味して予め余分に封入することなく、潤滑グリースの封入量を必要最小限に抑えて潤滑グリースの攪拌抵抗による温度上昇を抑制し、長期間に亙って安定した潤滑を図ることができる。
【００３０】
ここで、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体３、３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３の個数がインナー側の転動体３の個数よりも多く設定されている。これにより、軸受スペースを有効に使い、高剛性化を図りながら軸受寿命を確保すると共に、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００３１】
ハブ輪４の外周には、内側転走面４ａからインナー側に向けて漸次小径となるカウンタ部１４から段部７ａを介して一段小径に形成された軸状部７、および内輪５が突き合わされる肩部７ｂを介して小径段部４ｂが形成されている。さらに、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、ハブ輪４の内側転走面４ａは内輪５の内側転走面５ａよりも拡径され、この内側転走面５ａの溝底径と軸状部７の外径が略同一寸法に設定されている。
【００３２】
一方、外方部材２において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面２ａがインナー側の外側転走面２ｂよりも拡径され、アウター側の外側転走面２ａから円筒状の肩部１５と段部１５ａを介して小径側の肩部１６に続き、インナー側の外側転走面２ｂが形成されている。そして、この外側転走面２ｂの溝底径と大径側の肩部１５の内径が略同一寸法に設定されている。
【００３３】
また、ハブ輪４のアウター側端部にすり鉢状の凹所１７が形成されている。この凹所１７は鍛造加工によって形成され、その深さは、アウター側の内側転走面４ａの溝底付近とされ、この凹所１７に対応してハブ輪４のアウター側の肉厚が略均一となるように形成され、装置の軽量・コンパクト化を図っている。なお、ここでは、転動体３をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【００３４】
インナー側のシール１２は、図２に拡大して示すように、外方部材２に内嵌された環状のシール板１８と、内輪５に外嵌されたスリンガ１９とを備え、互いに対向して配置された複合型シール、所謂ハイパックシールで構成されている。
【００３５】
シール板１８は、芯金２０と、この芯金２０に加硫接着により一体に接合されたシール部材２１とからなる。芯金２０は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）からなり、プレス加工によって断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。一方、シール部材２１はゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ２１ａと、グリースリップ２１ｂ、および中間リップ２１ｃからなる。
【００３６】
スリンガ１９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、内輪５の外径面に圧入される円筒部１９ａと、この円筒部１９ａから径方向外方に延びる立板部１９ｂとを有し、プレス加工によって断面略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。そして、シール部材２１のサイドリップ２１ａはスリンガ１９の立板部１９ｂに、グリースリップ２１ｂおよび中間リップ２１ｃは円筒部１９ａにそれぞれ摺接されている。
【００３７】
また、スリンガ１９のインナー側の側面には磁気エンコーダ２２が加硫接着等で一体に接合されている。この磁気エンコーダ２２は、ゴム等からなるエラストマにフェライト等からなる強磁性体粉を混入させ、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓがピッチ円直径ＰＣＤｅにおいて、所定のピッチとなるように着磁され、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、ここでは、磁気エンコーダ２２をエラストマ製としたものを例示したが、これに限らず、例えば、フェライト等からなる強磁性体粉を金属バインダーで固めた燒結金属製であっても良い。
【００３８】
車輪の回転に伴って内輪５と共に磁気エンコーダ２２が回転すると、この磁気エンコーダ２２に対向する後述する回転速度センサ２３の出力が変化する。この回転速度センサ２３の出力が変化する周波数は車輪の回転速度に比例するため、回転速度センサ２３の出力信号を図示しない制御器に入力すれば、ＡＢＳを適切に制御することができる。
【００３９】
ここで、外方部材２に装着されたキャップ１３は、耐食性を有する鋼鈑、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）をプレス加工によって有底のカップ状に成形されている。このキャップ１３は、外方部材２の端部に外嵌される円筒状の嵌合部１３ａと底部１３ｂからなる。
【００４０】
キャップ１３の底部１３ｂには、回転速度センサ２３の装着孔２４および取付ボルト２５が締結されるボルト孔２６がそれぞれ形成されている。装着孔２４は、プレス成形により内方に突出した円筒部２４ａが形成されるように打ち抜かれ、回転速度センサ２３は、この装着孔２４にＯリング等からなるシールリング２７を介して嵌挿されている。そして、略長円形をなす取付金具２８を介して取付ボルト２５によって固定され、磁気エンコーダ２３に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙されている。また、ボルト孔２６には、内周に雌ねじ２６ａが刻設され取付ボルト２５が螺合される。こうした構成により、回転速度センサ２３は弛むことなく固定され、装着部から泥水等が浸入するのを確実に防止することができる。
【００４１】
ここで、磁気エンコーダ２２は、図３に示すように、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓがピッチ円直径ＰＣＤｅにおいて、所定のピッチＰｅとなるように着磁されているが、磁極Ｎ、Ｓの幅Ｗｎ、Ｗｓは磁気エンコーダ２２の出力に影響を及ぼすことが考えられる。すなわち、極数は通常４０〜６０の範囲、概ね５０前後であるため、磁気エンコーダ２２のセンシング径が大きくなれば磁極Ｎ、Ｓの幅Ｗｎ、Ｗｓがその分長くなって出力が増大するが、このセンシング径が本実施形態のように小さくなった場合、出力機能を満足させるために効率良く検出する必要がある。
【００４２】
そこで、本実施形態では、回転速度センサ２３の検出部２３ａと磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅとの関係に着目した。具体的には、磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅと検出部２３ａの中心とを一致させ、この検出部２３ａに対して磁気エンコーダ２２の磁極Ｎ、Ｓが径方向に略等距離に延びて形成されていると共に、磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅが、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏとインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉとの間に設定されている。
【００４３】
換言すれば、検出部２３ａの中心が、複列の転動体３、３群の各ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの間に来るように回転速度センサ２３が配置されている。これにより、磁気エンコーダ２２のセンシング径が小さい場合、例えば、本実施形態では、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがφ６０、インナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉがφ５０で、その間のスペース（直径で１０ｍｍ）と小さくなっても、効率良く出力を検出することができ、出力機能を最大限に満足させることができる。
【００４４】
特に、この種の大きなモーメント荷重が負荷される車輪用軸受装置の場合、例えば、内輪５の溝深さは通常の溝深さ（使用ボール径の２５〜３０％）よりも深く、ボール径の４０％以上に設定されているため、スリンガ１９が外嵌される内輪５の外径はインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉと略同一となる。このように磁気エンコーダ２２の配置スペースが制約された場合においては効果が大きい。
【実施例２】
【００４５】
図４は、本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図５は図４の要部拡大図である。なお、本実施形態は、前述した実施形態と基本的には回転速度センサの構成が異なるのみで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施形態は、外方部材２９のインナー側の端部にナックル３０が嵌挿され、このナックル３０に回転速度センサ３１が装着されている。そして、この回転速度センサ３１の検出部３１ａは、スリンガ１９に接合された磁気エンコーダ２２に所定の軸方向すきまを介して対峙している。ここで、前述した実施形態と同様、磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅと検出部３１ａの中心とを一致させ、この検出部３１ａに対して磁気エンコーダ２２の磁極Ｎ、Ｓが径方向に略等距離に延びて形成されていると共に、磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅ（回転速度センサ３１の検出部３１ａの中心）が、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏとインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉとの間に来るように設定されている。
【００４７】
さらに、磁気エンコーダ２２の端面が外方部材２９のインナー側の端面２９ａよりも僅かに退避して配置されている。この退避量ｅは、磁気エンコーダ２２の出力検出に影響を及ぼさない程度、すなわち、正確、安定した出力検出ができる、例えば、０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定されている。これにより、本実施形態では、ナックル３０に回転速度センサ３１が径方向に装着されているため、前述した磁気エンコーダ２２のピッチ円直径ＰＣＤｅと検出部３１ａとの位置調整が容易にでき、効率良く出力を検出することができると共に、軸受の組立時あるいは搬送時に磁気エンコーダ２２が他の部品等に干渉して損傷するのを確実に防止することができ信頼性を向上させることができる。
【００４８】
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】
【００４９】
本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置は、磁気エンコーダおよび回転速度センサを備えた第１乃至第４世代の構造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視図である。
【図４】本発明に係る回転速度センサ付車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】従来の回転速度センサ付車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・・・・・・・内方部材
２、２９・・・・・・外方部材
３・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・小径段部
５・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・円孔
６ｃ・・・・・・・・基部
７・・・・・・・・・軸状部
７ａ・・・・・・・・段部
７ｂ、１５、１６・・肩部
８・・・・・・・・・加締部
９、１０・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・シール
１３・・・・・・・・キャップ
１３ａ・・・・・・・嵌合部
１３ｂ・・・・・・・底部
１４・・・・・・・・カウンタ部
１５ａ・・・・・・・段部
１７・・・・・・・・凹所
１８・・・・・・・・シール板
１９・・・・・・・・スリンガ
１９ａ・・・・・・・円筒部
１９ｂ・・・・・・・立板部
２０・・・・・・・・芯金
２１・・・・・・・・シール部材
２１ａ・・・・・・・サイドリップ
２１ｂ・・・・・・・グリースリップ
２１ｃ・・・・・・・中間リップ
２２・・・・・・・・磁気エンコーダ
２３、３１・・・・・回転速度センサ
２３ａ、３１ａ・・・検出部
２４・・・・・・・・装着孔
２４ａ・・・・・・・円筒部
２５・・・・・・・・取付ボルト
２６・・・・・・・・ボルト孔
２６ａ・・・・・・・雌ねじ
２７・・・・・・・・シールリング
２８・・・・・・・・取付金具
２９ａ・・・・・・・インナー側の端面
３０・・・・・・・・ナックル
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・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・小径段部
５６・・・・・・・・内輪
５７・・・・・・・・保持器
５８・・・・・・・・加締部
５９・・・・・・・・シール
６０・・・・・・・・エンコーダ
６１・・・・・・・・支持環
６２・・・・・・・・エンコーダ本体
６３・・・・・・・・カバー
６４・・・・・・・・カバー本体
６５・・・・・・・・嵌合筒
６６・・・・・・・・突部
６７・・・・・・・・挿入孔
６８・・・・・・・・盲栓
６９・・・・・・・・パイロット部
７０・・・・・・・・雌ねじ
ｅ・・・・・・・・・退避量
Ｎ・・・・・・・・・ナックル
ＰＣＤｅ・・・・・・磁極のピッチ円直径
ＰＣＤｉ・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径
Ｐｅ・・・・・・・・磁極のピッチ
Ｗｎ・・・・・・・・磁極Ｎの幅
Ｗｓ・・・・・・・・磁極Ｓの幅
【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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【図６】
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