(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取付けられる環状板部と軸部とを備えるハブホイールと、
この軸部の外周に外嵌された回転側部材としての内輪と、
ハブホイールと内輪とに同心配置される非回転側部材としての外輪と、
前記内輪に取付けられたパルサリングと、前記外輪に取付けられて前記パルサリングの回転を検出するセンサとを有し、外輪に対する内輪の回転速度を検出する回転速度検出装置と、を備え、
前記内輪は、軸方向外側端部に前記外輪の軸方向外側端部よりも軸方向外側に延びた延長部が一体に形成され、
前記延長部の外周面には、前記パルサリングが取付けられ、
前記外輪の軸方向外側端部には、軸方向外側に延びた環状の支持環体が取付けられ、
前記支持環体は、複数段にプレス成形された環状鉄板からなり、前記外輪の軸端内周面に圧入嵌合される第１円筒部と、この第１円筒部から径方向外向きに立ち上がり前記外輪の端面に当接される第１環状板部と、第１環状板部の外端に連接される第２円筒部と、第２円筒部から径方向内向きに立ち下がる第２環状板部と、第２環状板部の内周の軸方向外側に設けられ前記内輪の延長部に対してほぼ平行に所要間隙を介して対向する第３円筒部とを備え、
前記第２円筒部の周方向の１カ所には、前記センサが前記パルサリングと対向するように取付けられるセンサポケットが設けられ、
前記センサは、前記第1環状板部と前記第２環状板部との間に挟まれて取付けられ、
前記支持環体の第３円筒部と、前記延長部との間に密封装置が取り付けられている、ことを特徴とする回転速度検出装置付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置付き転がり軸受に関する。この回転速度検出装置付き転がり軸受は、例えば、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）での情報入力手段として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、上記ＡＢＳでは、車輪の回転速度を検出するために、車両のハブユニットに回転速度検出装置を取り付けるようにしている。
【０００３】
この回転速度検出装置は、検出形態によっていわゆるパッシブタイプとアクティブタイプと称する２種類があるが、いずれもパルサリングとセンサとを組み合わせた構成になっている。
【０００４】
これらいずれのタイプでも、パルサリングやセンサは、ハブユニットに備える軸受装置の内・外輪にそれぞれ振り分けられて取り付けられる。例えば、前述の軸受装置を内輪回転とする場合であれば、パルサリングは、内輪側に、また、センサは、外輪側にそれぞれ取り付けられる。
【０００５】
ところで、従来では、メインテナンスのための着脱性を考慮して、内・外輪に対してパルサリングやセンサを直接的に取り付けずに、支持環体を用いて間接的に取り付けるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、パルサリングとセンサの両方を支持環体を用いて取り付けるようにしているために、２つの支持環体のうちいずれか一方でも取付時に変形してしまうと、両者の対向隙間が狂うことになり、センサによる検出精度がばらつくことが懸念される。
【０００７】
しかも、パルサリングは能動部品でないから半永久的に使用できると言えるが、センサは能動部品であるから故障する可能性があると言える。このことからすれば、パルサリングについては、着脱性を考慮する必要がないのであり、支持環体を用いることは無駄であり、コストが高くつく原因になっていると言える。
【０００８】
さらに、パルサリングとセンサとの対向間隙が外部に露呈しているために、使用経過に伴い、前記対向間隙に対して外部の異物が侵入するおそれがあり、甚だしい場合にはセンサによる検出精度が低下することにもなりかねない。
【０００９】
このような事情に鑑み、本発明は、回転速度検出装置付き転がり軸受において、構成上の無駄を極力無くすようにしたうえで、センサによる検出精度を安定化できるようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる回転速度検出装置付き転がり軸受は、車輪が取付けられる環状板部と軸部とを備えるハブホイールと、この軸部の外周に外嵌された回転側部材としての内輪と、ハブホイールと内輪とに同心配置される非回転側部材としての外輪と、前記内輪に取付けられたパルサリングと、前記外輪に取付けられて前記パルサリングの回転を検出するセンサとを有し、外輪に対する内輪の回転速度を検出する回転速度検出装置と、を備え、前記内輪は、軸方向外側端部に前記外輪の軸方向外側端部よりも軸方向外側に延びた延長部が一体に形成され、前記延長部の外周面には、前記パルサリングが取付けられ、前記外輪の軸方向外側端部には、軸方向外側に延びた環状の支持環体が取付けられ、前記支持環体は、複数段にプレス成形された環状鉄板からなり、前記外輪の軸端内周面に圧入嵌合される第１円筒部と、この第１円筒部から径方向外向きに立ち上がり前記外輪の端面に当接される第１環状板部と、第１環状板部の外端に連接される第２円筒部と、第２円筒部から径方向内向きに立ち下がる第２環状板部と、第２環状板部の内周の軸方向外側に設けられ前記内輪の延長部に対してほぼ平行に所要間隙を介して対向する第３円筒部とを備え、前記第２円筒部の周方向の１カ所には、前記センサが前記パルサリングと対向するように取付けられるセンサポケットが設けられ、前記センサは、前記第1環状板部と前記第２環状板部との間に挟まれて取付けられ、前記支持環体の第３円筒部と、前記延長部との間に密封装置が取り付けられている。
【００１３】
要するに、本発明では、まず、センサの取り付けについてのみ支持環体を用いるようにし、パルサリングの取り付けについては支持環体を用いずに取付対象である回転側部材を延長してそこに直接的に取り付けるようにしている。これにより、構成部品点数を減らせるようになる。しかも、パルサリングの取付対象に対する取り付けを直接的としていれば、支持環体を用いる従来例において起こり得る支持環体の変形の心配がなくなるので、パルサリングの配置位置を適正に管理できるようになり、パルサリングとセンサとの間の対向隙間を正確かつ安定的に管理しやすくなる。
【００１４】
また、請求項２のように、センサ取り付けに用いる支持環体の外端部とパルサリング取付対象である回転側部材の延長部との間に密封装置を配設していれば、センサとパルサリングとの対向間隙を外部から隠蔽できるようになり、当該対向間隙に対する外部の異物侵入を防げるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１ないし図３は本発明の一実施形態を示している。図１は、回転速度検出装置の分解斜視図、図２は、図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図、図３は、図２の回転速度検出装置周辺の拡大図である。
【００１７】
まず、本発明の回転速度検出装置付き転がり軸受の使用対象として例示するハブユニットの構成を説明する。図２および図３において、１はハブユニット、２は自動車の駆動車軸、３は自動車の車軸ケースである。
【００１８】
ハブユニット１は、自動車の駆動車軸２に取り付けられるタイプであり、ハブホイール４と、軸受装置５とを備えている。
【００１９】
ハブホイール４は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部４ａと、軸心部に駆動車軸２がスプライン嵌合される軸部４ｂとを備えている。このハブホイール４の軸部４ｂの外周面には軸受装置５が外装される。
【００２０】
軸受装置５は、前述のハブホイール４の軸部４ｂの外周面を一方内輪として利用した複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、軸部４ｂの外周に圧入外嵌される単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ，５ｄとを備えている。なお、外輪５ｂの外周には、径方向外向きのフランジ５ｅが設けられており、このフランジ５ｅを介して車軸ケース３に固定される。つまり、この軸受装置５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。
【００２１】
このようなハブユニット１の軸受装置５の一方軸端部分に対して、本発明にかかる回転速度検出装置６が取り付けられる。
【００２２】
回転速度検出装置６は、パルサリング１０と、センサ２０とを備えており、この実施形態では、いわゆるアクティブタイプと呼ばれるものを採用している。
【００２３】
パルサリング１０は、周方向交互に異なる極性の磁極が設けられた円筒形のプラスチックマグネット１１と、その内周側に一体的に重合された非磁性材料からなるベース１２とからなる。このプラスチックマグネット１１は、周知のものであるが、磁性粉を混入した合成樹脂の射出成形品や焼結フェライトなどの磁性金属材を母材として、その周方向所要角度領域をそれぞれ交互にＳ極、Ｎ極に着磁させることにより製作される。
【００２４】
センサ２０は、周知のホールＩＣとされる。このホールＩＣは、詳細に図示しないがＩＣチップを合成樹脂からなる保護カバーでモールドした構造になっている。この実施形態では、センサ２０の保護カバーについて、ＩＣチップが埋設される長方体形状の本体部２１と、本体部２１に対してほぼ平行に所要間隙を介して対向する状態で連接されるＬ字形形状の係止片２２とを備える構造とし、側面から見てほぼコ字形となるように形成されている。このセンサ２０は、その本体部２１の下面をセンサ面とするようにＩＣチップが埋設されている。そして、係止片２２の内面の所要位置には、凸部２３が設けられており、本体部２１の上面からコード線２４が引き出されている。
【００２５】
そして、パルサリング１０は、上記軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に対して直接的に取り付けられ、センサ２０は、上記軸受装置５の外輪５ｂの軸端に対してパルサリング１０の周方向所要位置に径方向から非接触対向する状態で支持環体４０を介して間接的に取り付けられる。
【００２６】
このような取り付け形態とする場合、支持環体４０が軸受装置５の外輪５ｂの軸端に張り出すから、この支持環体４０に取り付けられるセンサ２０に対して、軸受装置５の内輪５ａに直接取り付けられるパルサリング１０を径方向で対向させるために、この実施形態では、パルサリング１０の取付対象である軸受装置５の内輪５ａの軸端を、前記支持環体４０の張り出し寸法を考慮して軸方向に延ばし、この延長部５ｆの外周面に対してパルサリング１０を直接取り付けるようにしている。このパルサリング１０の取り付け方法の一例としては、プラスチックマグネット１１となりうる着磁前の母材とベース１２との２層を、内輪５ａの延長部５ｆの外周面に対して焼き付けることにより被着してから、このプラスチックマグネット１１となりうる母材の周方向所要角度領域にそれぞれ交互にＳ極、Ｎ極を着磁するようになっている。このようにパルサリング１０を、形状精度の高い内輪５ａの外周面に対して直接的に取り付ければ、パルサリング１０が径方向で高精度に位置決めされることになる。但し、パルサリング１０を内輪５ａに対して焼き付けるときに軸方向での位置を管理する必要がある。
【００２７】
支持環体４０は、複数段にプレス成形された環状鉄板からなる。この支持環体４０は、軸受装置５の外輪５ｂの軸端内周面に圧入嵌合される第１円筒部４１と、この第１円筒部４１から径方向外向きに立ち上がる第１環状板部４２と、第１環状板部４２の外端に連接される第２円筒部４３と、第２円筒部４３から径方向内向きに立ち下がる第２環状板部４４と、第２環状板部４４の内周に設けられ軸受装置５の内輪５ａの延長部５ｆに対してほぼ平行に所要間隙を介して対向する第３円筒部４５とを備えている。なお、第２円筒部４３の周方向の１カ所には、径方向内外に貫通する開口からなるセンサポケット４６が設けられ、また、第２環状板部４４において前記センサポケット４６と同一位相位置には、軸方向内外に貫通する長方形の係合孔４７が設けられている。この係合孔４７の開口形状は、センサ２０の凸部２３が合致係入するように設定されている。
【００２８】
次に、支持環体４０にセンサ２０を取り付ける手順を説明する。すなわち、支持環体４０のセンサポケット４６に対してセンサ２０の本体部２１を径方向から差し入れて、センサ２０の本体部２１を支持環体４０の第１，第２環状板部４２，４４の間に、また、センサ２０の係止片２２を第２環状板部４４の外側に配置させた状態とし、引き続きセンサ２０を押してその係止片２２の凸部２３を支持環体４０の係合孔４７に係入させればよい。このような状態では、センサ２０の本体部２１を支持環体４０の第１，第２環状板部４２，４４で挟んでいるので、センサ２０の姿勢が安定するようになり、また、センサ２０の係止片２２を第２環状板部４４に引っ掛けてセンサ２０の凸部２３を支持環体４０の係合孔４７に係合させているので、センサ２０が安易に離脱せずに済むようになる。このような取り付け形態であれば、センサ２０が軸方向、径方向ならびに周方向に高精度に位置決めされることになる。
【００２９】
このようにして支持環体４０にセンサ２０を取り付けた後で、この支持環体４０を軸受装置５の外輪５ｂの軸端に沿わせるようにして取り付けると、センサ２０のセンサ面が軸受装置５の内輪５ａに取り付けてあるパルサリング１０に対して径方向から所要間隙を介して正対するようになる。この状態でのパルサリング１０とセンサ２０との間の対向間隙は、それらを上述したように高精度に位置決めして取り付けることができるから、高精度に管理できるようになる。なお、上述したセンサ２０の取り付けは、支持環体４０を軸受装置５に装着する前でも後でもかまわない。
【００３０】
この後、支持環体４０の第３円筒部４５と、軸受装置５の内輪５ａの延長部５ｆとの間に密封装置５０が装着される。この密封装置５０は、シール部材５１と、スリンガー５２とを組み合わせた構成であり、シール部材５１が支持環体４０側に、スリンガー５２が軸受装置５の内輪５ａ側にそれぞれ振り分けて圧入嵌合されるようになっている。このように支持環体４０においてセンサ２０よりも外側に密封装置５０を設けていれば、パルサリング１０とセンサ２０との対向間隙を外部から隠蔽できるようになり、当該対向間隙に対する外部からの異物侵入を防止できるようになる。
【００３１】
なお、センサ２０を支持環体４０から取り外すには、作業者がセンサ２０の係止片２２を撓ませるようにして、係止片２２の凸部２３を支持環体４０の係合孔４７から抜いておいて、引っ張り出せばよい。
【００３２】
次に、上記アクティブタイプの回転速度検出装置６の動作について説明する。
【００３３】
ハブホイール４の回転に伴いパルサリング１０が同期回転すると、パルサリング１０の各磁極が、非回転のセンサ２０に対して順次対面することになる。ここで、パルサリング１０の複数対の磁極間に発生する磁界（磁力線）の向きは、円周方向交互に逆向きになっているから、パルサリング１０の回転に伴いセンサ２０を通過する磁界の向きは、回転速度に応じた周期で順次反転する。そこで、センサ２０は、前述の磁界の向きの周期的な反転を検出し、パルサリング１０の回転速度に応じた周波数のパルス信号を出力する。このパルス信号は、図示しないＡＢＳの信号処理回路に入力され、この信号処理回路で、センサ２０から入力されるパルス信号および予め入力されている車輪の径寸法などの情報に基づいて、ハブホイール４に取り付けられる車輪の回転速度を認識するようになっている。
【００３４】
以上説明したように、センサ２０のみを支持環体４０を用いて取り付けるようにして、パルサリング１０を取付対象である内輪５ａに従来のように支持環体を用いずに直接的に取り付けるようにしているから、構成を簡素にできてコスト低減に貢献できる他、パルサリング１０とセンサ２０との相対位置の万一のずれを防止できるようになってセンサ２０による検出精度を高精度に維持できるようになる。
【００３５】
しかも、上記実施形態では、支持環体４０においてセンサ２０よりも外側に密封装置５０を設けることにより、パルサリング１０とセンサ２０との対向間隙を外部から隠蔽しているから、当該対向間隙に対する外部からの異物侵入を防止できるようになって、センサ２０による検出精度を長期にわたって高く維持できるようになる。
【００３６】
さらに、上記実施形態では、パルサリング１０の取付対象である軸受装置５の内輪５ａを磁性材とする場合を考慮して、パルサリング１０をプラスチックマグネット１１と非磁性材からなるベース１２との２層構造とすることにより、プラスチックマグネット１１により内輪５ａが磁化されることを防止している。ちなみに、内輪５ａが磁化されてしまうと、軸受内部の金属摩耗粉が内輪５ａの軌道溝に付着して玉５ｃと内輪５ａとの間にかみ込むなどして玉５ｃの転がり特性を阻害しやすくなることが懸念される。このような不具合は、上述したようなパルサリング１０を用いることで、回避できる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３８】
（１）上記実施形態では、パルサリング１０をプラスチックマグネット１１とベース１２との２層構造としているが、パルサリング１０の取付対象となる部材が非磁性材である場合には、パルサリング１０をプラスチックマグネット１１の１層構造とすることができる。
【００３９】
（２）上記実施形態では、支持環体４０の外端部に配設している密封装置５０の構成についてはどのような形態のものでもよいし、また、この密封装置５０を用いないものも本発明に含む。仮に、密封装置５０を用いない場合、図示しないが、支持環体４０の第２環状板部４４の内周縁を内輪５ａ側に延ばして非接触密封部を形成したり、あるいは第２環状板部４４の延ばした端縁にゴムリップを設けて、内輪５ａに対して接触させるようにしてもかまわない。
【００４０】
（３）上記実施形態では、回転速度検出装置６を、自動車の駆動車軸用のハブユニット１に使用した例を挙げているが、図示しないが周知の従動車軸用のハブユニットにも使用することができる。
【００４１】
（４）上記実施形態では、センサ２０としてホール素子を用いているが、磁気抵抗素子とすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明にかかる回転速度検出装置付き転がり軸受では、センサのみを支持環体を用いて取り付けるようにして、パルサリングを取付対象である回転側部材に従来のように支持環体を用いずに直接的に取り付けるようにしているから、構成を簡素にできてコスト低減に貢献できる他、パルサリングの配置位置の万一のずれを防止できるようになってパルサリングとセンサとの間の対向間隙を適正化できるなど、センサによる検出精度を高精度に維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回転速度検出装置を示す分解斜視図
【図２】図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図
【図３】図２の回転速度検出装置周辺の拡大図
【符号の説明】
１      ハブユニット
２      駆動車軸
３      車軸ケース
４      ハブユニットのハブホイール
５      ハブユニットの軸受装置
５ａ    軸受装置の内輪（回転側部材に相当）
５ｂ    軸受装置の外輪（非回転側部材に相当）
６      回転速度検出装置
１０      回転速度検出装置のパルサリング
２０      回転速度検出装置のセンサ
２１      センサの本体部
４０      支持環体
４６      支持環体のセンサポケット
【図１】
0004019537.tif 000002
【図２】
0004019537.tif 000003
【図３】
0004019537.tif 000004