(57)【要約】【課題】  軸受のシール性能を低下させることなくセンサを取付けることのできるセンサ付き輪用軸受を提供する。【解決手段】  車輪用軸受は、外方部材と内方部材の対向し合う複列の転走面間に転動体を介在させてなる。内方部材外周面の両列の転走面間にエンコーダを設け、エンコーダに対向する回転検出用センサ２２を設ける。センサ２２は、ハーネス接続用のコネクタ２３ａを有するセンサボディ部２３と、先端にセンサ素子２４ａが設けられたセンサヘッド部２４を有する。センサヘッド部２４は、外方部材の径方向に貫通するセンサ取付孔１５内に挿入する。センサヘッド部２４の基端外周に、センサ取付孔１５の内周面に接する環状の弾性シール２５を取付ける。センサ取付孔１５の外側開口周縁に座繰り状段差部１６を設け、その座面１６ａに前記センサボディ部２３を設置する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の転走面が内周に形成された外方部材と、上記転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、前記両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、
前記内方部材の外周面に両列の転走面間に位置してエンコーダを設置すると共に、このエンコーダに対向する回転検出用のセンサを設け、このセンサは、ハーネスが接続されるコネクタを有し前記外方部材の外周部に露出して設置されるセンサボディ部と、このセンサボディ部から突出して先端にセンサ素子が設けられ、前記外方部材に両列の転走面間で外周面から内周面に貫通して形成されたセンサ取付孔内に挿入されるセンサヘッド部とを有し、このセンサヘッド部の基端付近の外周に、前記センサ取付孔の外方部材外周面側の開口周縁に座繰り状段差部を設け、この座繰り状段差部の座面に前記センサの前記センサボディ部を設置したことを特徴とするセンサ付き車輪用軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記座繰り状段差部の内周面と前記センサボディ部の外周面との間の隙間を、前記センサヘッド部の外周面と前記センサ取付孔の内周面との間の隙間よりも小さくしたセンサ付き車輪用軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記センサ取付孔の前記座繰り状段差部に開口する開口縁に、孔外方に至るに従って大径となる環状の面取り状部を設け、この面取り状部のセンサ取付孔の中心軸に対する傾斜角度を５〜３０°としたセンサ付き車輪用軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記センサヘッド部と前記センサ取付孔の内面との間にグリースを介在させ、このグリースは、前記内方部材と外方部材間に封入された潤滑用のグリースと同じものとしたセンサ付き車輪用軸受。
【請求項５】
請求項４において、前記座繰り状段差部の内面と前記センサボディ部との間に、シール剤を介在させたセンサ付き車輪用軸受。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記車輪用軸受は、前記内方部材が、車輪取付用のハブフランジおよび軸部を有するハブ輪と、このハブ輪の前記軸部のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および前記内輪に、内方部材の各列の転走面が形成されたものであるセンサ付き車輪用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転検出装置などのセンサを内蔵したセンサ付き車輪用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサ付き車輪用軸受として、図７に示すように、固定輪となる外方部材５１と回転輪となる内方部材５２との間に複列の転動体５５を介在させ、隣り合う転動体列の中間位置に回転輪となる内方部材５２の回転を検出する回転検出装置６０を設けたものが知られている（例えば特許文献１）。
特許文献１に開示されたセンサ付き車輪用軸受では、回転輪となる内方部材５２の周面に取付けられたセンサターゲットとなるエンコーダ５８と、固定輪となる外方部材５１に取付けられ前記エンコーダ５８の回転を検出するセンサ５９とで回転検出装置６０が構成されている。前記センサ５９は、前記エンコーダ５８と対面するように、前記外方部材５１に設けられて径方向に貫通する取付け孔６１に装着される。前記センサ５９からは配線コード６２が引き出されて、車輪用軸受が組み込まれる自動車等における車体側の制御装置等に接続される。
【特許文献１】特開平１１−７２１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成のセンサ付き車輪用軸受では、配線コード６２が外部に引き出された構造であるため、配線コード６２が搬送や取り扱いの邪魔にならないように、煩雑な梱包を行わなければならない。
【０００４】
そこで、このような構成のセンサ付き車輪用軸受において、前記配線コードが搬送や取り扱いの邪魔になるのを解消する対策として、配線コード付きとせずに、例えば前記センサにコネクタを直接取付けた構造のものが考えられる。
【０００５】
しかし、このようなコネクタ付きのセンサとした場合、車体側から引き出される配線コードのコネクタをセンサのコネクタに接続すると、センサに無理な力が加わり、軸受における前記外方部材の取付け孔とセンサとの嵌合部のシール性能を低下させる恐れがある。すなわち、例えば前記取付け孔とセンサとの嵌合部をシールするために、センサの外周にＯリングを装着している場合には、上記したセンサに加わる無理な力によってＯリングが偏るなどしてシール性能が低下し、泥水が軸受内部に浸入するなどの恐れがある。
【０００６】
この発明の目的は、軸受のシール性能を低下させることなくセンサを取付けることのできるセンサ付き輪用軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のセンサ付き車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と，上記転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、前記両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、前記内方部材の外周面に両列の転走面間に位置してエンコーダを設置すると共に、このエンコーダに対向する回転検出用のセンサを設け、このセンサは、ハーネスが接続されるコネクタを有し前記外方部材の外周部に露出して設置されるセンサボディ部と、このセンサボディ部から突出して先端にセンサ素子が設けられ、前記外方部材に両列の転走面間で外周面から内周面に貫通して形成されたセンサ取付孔内に挿入されるセンサヘッド部とを有し、このセンサヘッド部の基端付近の外周に、前記センサ取付孔の外方部材外周面側の開口周縁に座繰り状段差部を設け、この座繰り状段差部の座面に前記センサの前記センサボディ部を設置したことを特徴とする。
この構成によると、センサの上記取付状態で、そのセンサボディ部が外方部材の外部に露出して設置されるので、車体側の制御装置等から引き出されたハーネスをセンサボディ部のコネクタに接続することで、センサ素子と車体側の制御装置等とを電気的に接続できる。このように、回転検出用のセンサがコネクタ付きであることから、センサ付き車輪用軸受をハーネスを有しない構成とすることができ、商品としての取り扱いが容易となり、搬送時の梱包もしやすくなる。
とくに、センサ取付孔における外方部材の外周面側の開口周縁には座繰り状段差部が設けられ、この座繰り状段差部の座面にセンサのセンサボディ部が設置されているので、車体側から引き出されたハーネスを前記コネクタに接続した状態で、センサに無理な力が加わっても、センサ取付孔に対してセンサがぐらつき難い。したがって、センサに無理な力が加わることで、センサヘッド部に取付けられた弾性シールが偏ることがなくて、外方部材におけるセンサ取付部でのシール性能が低下せず、軸受内部に泥水が浸入するのを確実に防止できる。
【０００８】
この発明において、前記座繰り状段差部の内周面と前記センサボディ部の外周面との間の隙間を、前記センサヘッド部の外周面と前記センサ取付孔の内周面との間の隙間よりも小さくしても良い。この構成の場合、無理な力が加わった場合のセンサのぐらつきを小さく抑えることができると共に、弾性シールの弾性変形量を大きくでき、それだけ外方部材におけるセンサ取付部でのシール性能を高くできる。
【０００９】
この発明において、前記センサ取付孔の前記座繰り状段差部に開口する開口縁に、孔外方に至るに従って大径となる環状の面取り状部を設け、この面取り状部のセンサ取付孔の中心軸に対する傾斜角度を５〜３０°としても良い。
このような面取り状部を設けることで、センサのセンサヘッド部をセンサ取付孔に挿入する作業を容易に行うことができる。また、その面取り状部のセンサ取付孔の中心軸に対する傾斜角度を５〜３０°とすると、面取り状部がセンサをぐらつかせる原因となることはない。
【００１０】
この発明において、前記センサヘッド部と前記センサ取付孔の内面との間にグリースを介在させ、このグリースは、前記内方部材と外方部材間に封入された潤滑用のグリースと同じものとしても良い。
このように、センサのセンサヘッド部とセンサ取付孔の内面との間にグリースを介在させると、外方部材におけるセンサ取付部でのシール性能をさらに高めることができる。また、そのグリースを、内方部材と外方部材の間に封入された潤滑用のグリースと同じものとすると、潤滑用のグリースを汚濁させることもない。
【００１１】
この発明において、前記座繰り状段差部の内面と前記センサボディ部との間に、シール剤を介在させても良い。
このように、前記グリースの介在に加えて、前記座繰り状段差部とセンサのセンサボディ部との間にシール剤を介在させた場合には、外方部材におけるセンサ取付部でのシール性能をさらに高めることができる。
【００１２】
この発明において、前記車輪用軸受は、前記内方部材が、車輪取付用のハブフランジおよび軸部を有するハブ輪と、このハブ輪の前記軸部のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および前記内輪に、内方部材の各列の転走面が形成されたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のセンサ付き車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と，上記転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、前記両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、前記内方部材の外周面に両列の転走面間に位置してエンコーダを設置すると共に、このエンコーダに対向する回転検出用のセンサを設け、このセンサは、ハーネスが接続されるコネクタを有し前記外方部材の外周部に露出して設置されるセンサボディ部と、このセンサボディ部から突出して先端にセンサ素子が設けられ、前記外方部材に両列の転走面間で外周面から内周面に貫通して形成されたセンサ取付孔内に挿入されるセンサヘッド部とを有し、このセンサヘッド部の基端付近の外周に、前記センサ取付孔の外方部材外周面側の開口周縁に座繰り状段差部を設け、この座繰り状段差部の座面に前記センサの前記センサボディ部を設置したため、軸受のシール性能を低下させることなくセンサを取付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、駆動輪支持用の車輪用軸受に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側（図１の左側）と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側（図１の右側）と呼ぶ。
【００１５】
このセンサ付車輪用軸受における軸受は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を外周に形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。この車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、ボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、一対のシール７，８によってそれぞれ密封されている。
【００１６】
外方部材１は固定側部材となるものであって、車体の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付ける車体取付用フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。車体取付用フランジ１ａは、ナックルボルト（図示せず）により円周方向の複数箇所で前記ナックルに締結される。
内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１７が設けられ、この内輪嵌合面１７に内輪１０が所定のシメシロを介して圧入嵌合している。さらに、ハブ輪９のインボード側端が内輪１０のインボード側端面に加締めてある。ハブ輪９の内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１１が設けられている。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト１３の圧入孔１４が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、車輪および制動部品（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１２がアウトボード側に突出している。
【００１７】
この車輪用軸受の内部における複列の転走面３，４に挟まれる位置には回転検出装置２０が配置される。この回転検出装置２０は、エンコーダ２１と、このエンコーダ２１に対向して配置されるセンサ２２とでなる。エンコーダ２１は、円環状の芯金２１ａの外周面に、ゴム磁石を加硫接着してなる多極磁石２１ｂを固定した磁気エンコーダである。多極磁石２１ｂは円周方向に多極に磁化され、交互に磁極Ｓ，Ｎが形成された部材である。多極磁石２１ｂは、プラスチック磁石や焼結磁石であっても良い。このエンコーダ２１は、回転側部材である内方部材２の外周面の両列の転走面４間の位置に嵌合して取付けられる。なお、エンコーダ２１は、磁気エンコーダに限らず、例えばギヤ状に形成した磁性体であっても良い。
【００１８】
センサ２２は、ハーネスが接続されるコネクタ２３ａを有するセンサボディ部２３と、このセンサボディ部２３から突出して先端にセンサ素子２４ａが設けられたセンサヘッド部２４とでなる。これらセンサボディ部２３およびセンサヘッド部２４は、樹脂製のケースまたは樹脂モールド体にセンサ構成部品や配線等を内蔵したものである。センサヘッド部２４は、円柱状の形状である。このセンサ２２は、外方部材１における両列の転走面３間で外周面から内周面に貫通して形成されたセンサ取付孔１５内に、前記センサヘッド部２４を挿入することで、外方部材１に取付けられる。この取付け状態で、前記センサボディ部２３は外方部材１の外周部に露出して設置され、センサヘッド部２４の先端のセンサ素子２４ａは前記エンコーダ２１の多極磁石２１ｂの表面に近接して径方向に対向する。センサ素子２４ａは、エンコーダ２１をセンサターゲットとしてその多極磁石２１ｂの磁極変化から内方部材２の回転を検出する。前記センサヘッド部２４の基端付近の外周には、前記センサ取付孔１５の内周面に接する環状の弾性シール２５が取付けられている。弾性シール２５はＯリング等からなる。
【００１９】
図２に拡大断面図で示すように、前記センサ取付孔１５の外方部材１外周面側の開口周縁には、座繰り状段差部１６が設けられ、この座繰り状段差部１６の座面１６ａにセンサ２２のセンサボディ部２３が設置される。センサ取付孔１５は、断面円形であり、座繰り状段差部１６も断面円形とされている。座繰り状段差部１６の内周面と、センサに２２におけるセンサボディ部２３の外周面との間の隙間Ａは、センサ２２におけるセンサヘッド部２４の外周面とセンサ取付孔１５の内周面との隙間Ｂよりも小さく（Ａ＜Ｂ）されている。
【００２０】
また、前記センサ取付孔１５の前記座繰り状段差部１６に開口する開口縁には、孔外方向に至るに従って大径となる環状の面取り状部１５ａが設けられている。この面取り状部１５ａのセンサ取付孔１５の中心軸に対する傾斜角度α（図３）は５〜３０°とされている。
【００２１】
この構成のセンサ付き車輪用軸受によると、回転側部材である内方部材２の外周面の両列の転走面４間に位置するように設けられるエンコーダ２１に対向して、回転検出用のセンサ２２が固定側部材である外方部材１に設けられており、エンコーダ２１をセンサターゲットとして内方部材２の回転がセンサ２２により検出される。センサ２２は、ハーネスが接続されるコネクタ２３ａを有するセンサボディ部２３と、このセンサボディ部２３から突出して先端にセンサ素子２４ａが設けられたセンサヘッド部２４とを有し、外方部材１における両列の転走面３間の位置で外周面から内周面に貫通して形成されたセンサ取付孔１５内に前記センサヘッド部２４を挿入することで、センサ２２が外方部材１に取付けられる。
【００２２】
このセンサ２２における前記センサヘッド部２４の基端付近の外周には、前記センサ取付孔１５の内周面に接する環状の弾性シール２５が取付けられていて、外方部材１におけるセンサ取付部でのシールが図られる。センサ２２の上記取付状態で、そのセンサボディ部２３は、外方部材１の外部に露出して設置されるので、車体側の制御装置等から引き出されたハーネスをセンサボディ部２３のコネクタ２３ａに接続することで、センサ素子２４ａと車体側の制御装置等とを電気的に接続できる。
このように、回転検出用のセンサ２２がコネクタ２３ａ付きであることから、センサ付き車輪用軸受をハーネスを有しない構成とすることができ、商品としての取り扱いが容易となり、搬送時の梱包もしやすくなる。
【００２３】
とくに、前記センサ取付孔１５における外方部材１の外周面側の開口周縁には座繰り状段差部１６が設けられ、この座繰り状段差部１６の座面１６ａに前記センサ２２のセンサボディ部２３が設置されているので、車体側から引き出されたハーネスを前記コネクタ２３ａに接続した状態で、センサ２２に無理な力が加わっても、センサ取付孔１５に対してセンサ２２がぐらつき難い。したがって、センサ２２に無理な力が加わることで、センサヘッド部２４に取付けられた弾性シール２５が偏ることもないので、外方部材１におけるセンサ取付部でのシール性能が低下せず、軸受内部に泥水が浸入するのを確実に防止できる。
【００２４】
また、この実施形態では、図２のように座繰り状段差部１６の内周面と、センサ２２におけるセンサボディ部２３の外周面との間の隙間Ａを、センサ２２におけるセンサヘッド部２４の外周面とセンサ取付孔１５の内周面との間の隙間Ｂよりも小さくしている（Ａ＜Ｂ）ので、無理な力が加わった場合のセンサ２２のぐらつきを小さく抑えることができると共に、弾性シール２６の弾性変形量を大きくでき、それだけ外方部材１におけるセンサ取付部でのシール性能を高くできる。
【００２５】
また、この実施形態では、センサ取付孔１５の座繰り状段差部１６に開口する開口縁に、孔外方に至るに従って大径となる環状の面取り状部１５ａを設けているので、センサ２２のセンサヘッド部２４をセンサ取付孔１５に挿入する作業を容易に行うことができる。また、その面取り状部１５ａのセンサ取付孔１５の中心軸に対する傾斜角度α（図３）を５〜３０°としているので、面取り状部１５ａがセンサ２２をぐらつかせる原因となることはない。
【００２６】
図５は、この発明の他の実施形態における要部断面図を示す。この実施形態のセンサ付き車輪用軸受では、図１〜図４の実施形態において、センサ２２のセンサヘッド部２４と、センサ取付孔１５の内面との間（図５に符号Ｃで示す領域）にグリース２６が介在させてある。また、このグリース２６には、内方部材２と外方部材１の間に封入された潤滑用のグリースと同じものが使用されている。その他の構成は図１〜図４の実施形態と同様である。
【００２７】
このように、センサ２２のセンサヘッド部２４とセンサ取付孔１５の内面との間にグリース２６を介在させると、外方部材１におけるセンサ取付部でのシール性能をさらに高めることができる。また、そのグリース２６には、内方部材２と外方部材１の間に封入された潤滑用のグリースと同じものを使用しているので、潤滑用のグリースを汚濁させることもない。
【００２８】
図６は、この発明の他の実施形態における要部断面図を示す。この実施形態のセンサ付き車輪用軸受では、図１〜図４の実施形態において、図５のようにセンサ２２のセンサヘッド部２４とセンサ取付孔１５の内面との間にグリース２６を介在させるのに加えて、座繰り状段差部１６の内面と前記センサボディ部２３との間（図６に符号Ｄで示す領域）にシール剤２７を介在させてある。シール剤２７は、例えば流動性のものであっても、また常温で放置することなどで硬化性を持つ流動性のものであっても良い。その他の構成は図１〜図４の実施形態と同様である。
【００２９】
このように、前記グリース２６の介在に加えて、前記座繰り状段差部１６とセンサ２２のセンサボディ部２３との間にシール剤２７を介在させた場合には、外方部材１におけるセンサ取付部でのシール性能をさらに高めることができる。
【００３０】
なお、上記各実施形態では第３世代型の車輪用軸受に適用した場合につき説明したが、この発明は、軸受部分とハブとが互いに独立した部品となる第２世代型の車輪用軸受や、内方部材の一部が等速ジョイントの外輪で構成される第４世代型の車輪用軸受にも適用することができる。また、このセンサ付き車輪用軸受は、従動輪用の車輪用軸受にも適用でき、さらに各世代形式のテーパころタイプの車輪用軸受にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかるセンサ付き車輪用軸受の断面図である。
【図２】同センサ付き車輪用軸受におけるセンサ取付孔および座繰り状段差部とセンサとの隙間の説明図である。
【図３】同センサ付き車輪用軸受におけるセンサ取付孔の面取り状部の傾斜角度αの説明図である。
【図４】同センサ付き車輪用軸受におけるセンサ取付部の拡大断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態にかかるセンサ付き車輪用軸受におけるセンサ取付部の拡大断面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態にかかるセンサ付き車輪用軸受におけるセンサ取付部の拡大断面図である。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
１５…センサ取付孔
１５ａ…面取り状部
１６…座繰り状段差部
１６ａ…座面
２１…エンコーダ
２２…センサ
２３…センサボディ部
２３ａ…コネクタ
２４…センサヘッド部
２４ａ…センサ素子
２５…弾性シール
２６…グリース
２７…シール剤
【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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【図７】
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