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JP4258214B2 - Rolling bearing device - Google Patents

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JP4258214B2
JP4258214B2 JP2002372501A JP2002372501A JP4258214B2 JP 4258214 B2 JP4258214 B2 JP 4258214B2 JP 2002372501 A JP2002372501 A JP 2002372501A JP 2002372501 A JP2002372501 A JP 2002372501A JP 4258214 B2 JP4258214 B2 JP 4258214B2
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JP
Japan
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ring
side seal
annular
bearing device
rolling bearing
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JP2002372501A
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Japanese (ja)
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Inventor
昌弘 井上
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JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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Publication date
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Priority to DE60324086T priority patent/DE60324086D1/en
Priority to US10/743,066 priority patent/US6994472B2/en
Priority to EP03029776A priority patent/EP1433621B1/en
Priority to KR1020030096066A priority patent/KR20040058052A/en
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるパックシールと呼ばれるシール装置に、自動車のABS(アンチロックブレーキシステム)等に用いられる回転検出用のセンサやパルサリングを組み込み、当該回転検出器を組み込んだシール装置にて内外輪間の隙間をシールしてなる転がり軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の車輪を車体に対して回転自在に支持する軸受装置において、ABS等に用いられる回転検出器を備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
軸受装置は、車輪側に固定された回転輪となる外輪と、車体側に固定された固定輪となる内輪との各軌道面間に転動体を介装し、内外輪間の隙間がシール装置にてシールされている。
【0004】
回転検出器は、回転輪となる外輪に固定したパルサリングの磁界の変化をセンサにて検出し、当該検出信号はハーネスを介して車体の電子回路に送信される構成となっている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−211311号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転検出器のセンサの検出面とパルサリングの被検出面が対面して配置されており、互いの間にエアギャップが必要となり、回転検出器の設置スペースが大きくなり、その結果、軸受装置が大型化するという問題があった。
【0007】
また、シール装置のシールリップと回転検出器が、軸方向に並んで儲けられており、軸受装置が大型化するという問題があった。
【0008】
このように、軸受装置が大型化し、コンパクト化が望まれていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軌道面を有する固定輪となる内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材と対応する軌道面を有する回転輪となる外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材の各軌道面間に介装した転動体と、前記内輪部材および前記外輪部材の間の隙間をシールするシール装置と、前記外輪部材の回転状態を検出する回転検出器とを備えた転がり軸受装置において、前記シール装置は、前記外輪部材に固定した外輪側シールリングと、前記内輪部材に固定した内輪側シールリングと、前記外輪側シールリングの内周側に前記内輪側シールリングの環状芯金と先端が接するように被着されるリップとからなり、前記回転検出器は、前記内輪側シールリングの環状芯金の外周面に設けられた磁気センサと、前記外輪側シールリングの環状芯金の軸方向側面に設けられた磁性体リングとからなり、前記磁気センサの検出面と前記磁性体リングの被検出面が互いに直交に配置され、前記磁気センサにて前記磁性体リングを検出して前記外輪部材の回転状態を検出するものである。
【0010】
前記磁気センサは、樹脂製外装体にてモールドされて前記内輪側シールリングの環状芯金に一体化され、前記樹脂製外装体と前記外輪側シールリングの環状芯金との間にラビリンスを形成する。
前記外輪側シールリングは、径方向に沿う第1環状板部と、前記第1環状板部の径方向外端側を軸方向外向きに屈曲してなる第1円筒部と、前記第1円筒部の軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる第2環状板部とからなる環状芯金を有し、前記内輪側シールリングは、軸方向に沿う第2円筒部と、前記第2円筒部の軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる第3環状板部と、前記第3環状板部の径方向外端側を軸方向内向きに屈曲してなる第3円筒部とからなる環状芯金を有する。
前記磁気センサのハーネスは、前記磁気センサに接続された第1ハーネスと、車体の電子回路に接続された第2ハーネスとに分割され、ナックルに設けたコネクタを介して互いに接続されている。
【0011】
回転検出器としては、例えば磁束の変化に応じて出力を変化させるアクティブ型検出器が用いられ、磁性体リングにはパルサリング、磁気センサには周方向に離れて配置した2個の磁気センサにて構成された正逆検知センサ等が挙げられる。
【0012】
本発明の転がり軸受装置によると、外輪側シールリングの環状芯金の軸方向側面に磁性体リングが設けられており、内輪側シールリングの環状芯金の外周面に磁気センサが設けられており、磁性体リングならびに磁気センサがシール装置にコンパクトに一体化され、かつ、磁気センサの検出面と磁性体リングの被検出面が直交配置されており、対面配置のような互いの間にエアギャップが不要となり、回転検出器のコンパクト化が図れる。
【0013】
磁性体リングは、外輪側シールリングの環状芯金の軸方向側面に固定されており、かつ、磁気センサは内輪側シールリングの環状芯金の外周面において、樹脂製外装体にてモールドされて一体化されており、磁性体リングならびに磁気センサの密封性が向上し、耐ダスト性に優れる。
【0014】
磁気センサをモールドした樹脂製外装体と外輪側シールリングの環状芯金との間にラビリンスが形成されており、内外輪部材間の環状軸受空間に外部から泥水等が侵入するのを防止できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図1ないし図8に基づいて説明する。
【0016】
図1は本実施形態に係る車両用の転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図2は図1の要部拡大断面図、図3は図2のシール装置部分の断面図、図4は図3のシール装置部分の正面図、図5は図3のシール装置部分の部分拡大断面図、図6は2個の磁気センサの検出信号の位相関係を示す図、図7は正逆検知センサの説明図、図8は正逆検知センサのハーネスの接続構造を示す駆動輪の断面図である。
【0017】
本実施形態の転がり軸受装置1は、自動車の駆動輪側または従動輪側に用いられ、図1において左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側となる。
【0018】
車体側に非回転に支持される内輪部材3に、それぞれ冠形保持器6に円周方向等配位置に配置された二列の玉(転動体の一例)4,5を介して、外輪部材2が軸心回りに回転自在に支持されている。
【0019】
外輪部材2の内周面に両列の玉4,5のための一対の外輪軌道面が形成されている。外輪部材2の外周面には、径方向外向きに突出してフランジ21が形成されている。フランジ21に、ボルト10にてブレーキディスクロータならびにタイヤホイールが取付けられ、タイヤホイールに車輪が取付けられる。
【0020】
内輪部材3は、各列の玉4,5の内輪軌道面を形成した一対の内輪31,32にて構成されている。
【0021】
外輪部材2と内輪部材3の間の環状軸受空間11を、その軸方向両側で密封して、環状軸受空間11内の潤滑材が外部に漏れるのを防止するとともに、外部から泥水等が侵入するのを防止するためのシール装置7,8が設けられている。
【0022】
車両インナ側のシール装置7は、外輪側シールリング71と内輪側シールリング72とを組み合わせて構成される。
【0023】
外輪側シールリング71は、外輪部材2側に取り付けられるもので、環状芯金73にリップ74を被着した構成である。環状芯金73は、径方向に沿う環状板部73aと、環状板部73aの径方向外端側を軸方向外向きに屈曲してなる円筒部73bと、円筒部73aの軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる環状板部73cとを有している。そして、環状板部73cが外輪部材2の車両インナ側端面に当接されて、円筒部73bが外輪部材2の肩部2aに圧入嵌合される。
【0024】
内輪側シールリング72は、内輪32側に取り付けられるもので、軸方向に沿う円筒部75aと、円筒部75aの軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる環状板部75bと、環状板部75bの径方向外端側を軸方向内向きに屈曲してなる円筒部75cとからなる環状芯金75にて構成されている。そして、円筒部75aが内輪32の肩部32aに圧入嵌合される。
【0025】
なお、リップ74は、ニトリルブタジエンラバー(NBR)などのゴムとされ、環状芯金73に対して加硫接着される。また、内輪側シールリング72の環状芯金75は、例えばステンレス鋼などの非磁性材で形成されている。
【0026】
そして、内輪側シールリング72には磁気センサとなる正逆検知センサ15が、外輪側シールリング71には磁性体リングとなるパルサリング16がそれぞれ一体に組み込まれており、これら正逆検知センサ15とパルサリング16とで外輪部材2の回転を検出するようになっている。
【0027】
正逆検知センサ15は、例えば、ホール素子や磁気抵抗素子などからなる円周方向に離れて配置した2個の磁気センサにて構成され、回転角度に加え回転方向の検出も行えるセンサである。2個の磁気センサの検出信号の位相関係は、図6に示すように、一方の磁気センサが図6(A)の矩形波信号を出力すると、他方の磁気センサは90度位相がずれた図6(B)の矩形波信号を出力するように配置する。両磁気センサの進遅により、右回りか左回りかの回転方向が判断できる。
【0028】
正逆検知センサ15には、図7に示すように、2個のホール素子22を内蔵するホールICを用いてもよい。すなわち、パルサリング16の着磁ピッチλに対し、2個のホール素子22を互いの出力位相が90度となる間隔(λ/4)で配置することにより、回転方向の検出が行えるようにする。
【0029】
正逆検知センサ15は、内輪側シールリング72の環状芯金75における円筒部75cの外周面上に搭載されており、円筒部75cの外径に正逆検知センサ15を覆う厚みの樹脂製外装体17を一体成形(インサート成形)することにより設けている。樹脂製外装体17は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)などのエンジニアプラスチックとされる。
【0030】
正逆検知センサ15には、信号線18,19が接続されており、信号線18,19は束ねられて絶縁パイプからなるハーネス20にて被覆されている。ハーネス20は外径方向に延設されている。
【0031】
なお、樹脂製外装体17には、ハーネス20が埋め込まれるガイド用凸部17a、ならびに内輪側シールリング72を内輪32に取り付けた状態で、正逆検知センサ15を軸方向に位置決めするためのフランジ17bが一体に設けられている。
【0032】
パルサリング16は、磁性粉末を含有したゴムを加硫成型して形成されるものであり、例えば周方向交互にN極とS極を配列する形態で着磁されている。このパルサリング16は、外輪側シールリング71の環状芯金73の環状板部73aの軸方向側面において、正逆検知センサ15が当該パルサリング16の磁界の変化を検出可能な位置に固定されている。なお、正逆検知センサ15の検出面(内径方向)15aと、パルサリング16の被検出面(軸方向)16aは、互いに直交している。
【0033】
ところで、車両インナ側のシール装置7は、外輪側シールリング71と内輪側シールリング72とを組み合わせた状態で、正逆検知センサ15を組み込んだ内輪側シールリング72については、その環状芯金75を内輪32の外周面の肩部32aに対して、また、パルサリング16を組み込んだ外輪側シールリング71については、その環状芯金73を外輪部材2の内周面の肩部2aに対してそれぞれ圧入嵌合させることにより、タイトフィット状態で取り付けている。なお、樹脂製外装体17と外輪側シールリング71の環状芯金73との間に、円筒部73bから環状板部73cに渡ってラビリンスSが形成される。
【0034】
図8を用いて、正逆検知センサ15のハーネス20の接続について説明する。
正逆検知センサ15のハーネス20は、正逆検知センサ15に接続された第1ハーネス20aと、車体の電子回路に接続された第2ハーネス20bとに分割されている。
【0035】
第1ハーネス20aと第2ハーネス20bは、互いの先端に設けたコネクタ23どうしを連結して接続される。なお、第1ハーネス20aの先端のコネクタ23aは、外輪部材2を固定するナックル9にコネクタブラケット24にて固定されており、第2ハーネス20bの先端のコネクタ23bは第1ハーネス20aのコネクタ23aに着脱自在に接続される。
【0036】
第2ハーネス20bは、プロテクタ25ならびにプロテクタブラケット26を介して車体に固定され、電子回路に接続されている。
【0037】
なお、27はブレーキディスク、28はブレーキパッド、29はショックアブソーバである。
【0038】
転がり軸受装置1は、内輪部材3を非回転で固定配置し、外輪部材2を回転させるときに、外輪部材2と一体に回転するパルサリング16の各磁極が、正逆検知センサ15の2個の磁気センサに対して順次対向することになる。このとき、正逆検知センサ15に対してパルサリング16の対向位置が順次変化するために、パルサリング16から出る磁束の向きが交互に変わるので、正逆検知センサ15から交流電圧が出力される。この交流電圧の波形周期は、パルサリング16の回転位相、回転速度に応じて変化する。この交流電圧を波形処理することにより、外輪部材2の回転位相、回転速度、回転数、回転方向などを求める。
【0039】
このように構成された転がり軸受装置1によると、外輪側シールリング71の環状芯金73の環状板部73aの軸方向側面にパルサリング16が設けられており、内輪側シールリング72の環状芯金75の円筒部75cの外周面に正逆検知センサ15が設けられており、パルサリング16ならびに正逆検知センサ15がシール装置7にコンパクトに一体化され、かつ、正逆検知センサ15の検出面15aとパルサリング16の被検出面16aが直交配置されており、対面配置のような互いの間にエアギャップが不要となり、回転検出器のコンパクト化が図れる。
【0040】
パルサリング16は、外輪側シールリング71の環状芯金73の環状板部73aの軸方向側面に固定されており、かつ、正逆検知センサ15は内輪側シールリング72の環状芯金75の円筒部75cの外周面において、樹脂製外装体17にてモールドされて一体化されており、パルサリング16ならびに正逆検知センサ15の密封性が向上し、耐ダスト性に優れる。
【0041】
正逆検知センサ15をモールドした樹脂製外装体17と外輪側シールリング71の環状芯金73の円筒部73b,環状板部73cとの間にラビリンスSが形成されており、内外輪部材2,3間の環状軸受空間11に外部から泥水等が侵入するのを防止できる。
【0042】
正逆検知センサ15にて外輪部材2の回転速度と回転方向の検出が行える。
【0043】
正逆検知センサ15のハーネス20は、正逆検知センサ15に接続された第1ハーネス20a、車体の電子回路に接続された第2ハーネス20bとに分割され、ナックル9に設けたコネクタ23を介して互いに接続されている。このため、走行時の車体の揺れに対して、転がり軸受装置1とナックル9は共にダンパに接続されていることから、転がり軸受装置1に固定された正逆検知センサ15とナックル9に設けたコネクタ23には車体の振動が伝わらず、それらを結ぶ第1ハーネス20aは車体の揺れによって断線しない。しかし、車体に設けられた電子回路は、車体の揺れによって振動するため、ナックル9に設けられたコネクタ23と車体に設けられた電子回路とを結ぶ第2ハーネス20bは、車体の揺れによって断線する恐れがある。このように、車体の揺れによって第2ハーネス20bが断線した場合に、第2ハーネス20bのコネクタ23bを第1ハーネス20aのコネクタ23aから外して交換することで、軸受装置を含むハブユニット全体を交換する必要がなく、かつ、正逆検知センサ15は交換せずに利用でき、安価かつ容易にメンテナンスが行える。
【0044】
正逆検知センサ15からハーネス20に渡って樹脂製外装体17にてモールドされており、正逆検知センサ15と信号線18,19の接続部が補強され、断線を防止できる。
【0045】
なお、磁気センサは正逆検知センサ15に限らず、外輪部材2の回転速度のみ検出するものとしてもよい。
【0046】
また、ハーネス20は分割されておらず、正逆検知センサ15と車体の電子回路を結ぶものとしてもよい。
【0047】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置によると、回転検出器の省スペース化が図れ、軸受装置のコンパクト化が図れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用の転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】図2のシール装置部分の断面図である。
【図4】図2のシール装置部分の正面図である。
【図5】図2のシール装置部分の部分拡大断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサの検出信号の位相関係を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサの説明図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る正逆検知センサのハーネスの接続構造を示す従動輪の断面図である。
【符号の説明】
1 転がり軸受装置
2 外輪部材
3 内輪部材
7 シール装置
15 正逆検知センサ(磁気センサ)
16 パルサリング(磁性体リング)
17 樹脂製外装体
20 ハーネス
71 外輪側シールリング
72 内輪側シールリング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention incorporates a sensor for detecting rotation and a pulsar ring used in an ABS (anti-lock brake system) or the like of a so-called pack seal, and the inner and outer rings of the seal device incorporating the rotation detector. It is related with the rolling bearing apparatus formed by sealing the clearance gap.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a bearing device that supports a vehicle wheel rotatably with respect to a vehicle body, and includes a rotation detector used for ABS or the like (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
The bearing device includes rolling elements between the raceway surfaces of the outer ring, which is a rotating ring fixed to the wheel side, and the inner ring, which is a fixed ring fixed to the vehicle body side, and a gap between the inner and outer rings is a sealing device. It is sealed with.
[0004]
The rotation detector is configured to detect a change in a magnetic field of a pulsar ring fixed to an outer ring serving as a rotating wheel with a sensor, and the detection signal is transmitted to an electronic circuit of the vehicle body via a harness.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-211311
[Problems to be solved by the invention]
However, the detection surface of the sensor of the rotation detector and the detection surface of the pulsar ring are arranged facing each other, and an air gap is required between them, which increases the installation space for the rotation detector. As a result, the bearing device There was a problem of increasing the size.
[0007]
Further, since the seal lip and the rotation detector of the seal device are arranged side by side in the axial direction, there is a problem that the bearing device is enlarged.
[0008]
Thus, the bearing device has been increased in size and reduced in size.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an inner ring member that is a fixed ring having a raceway surface, an outer ring member that is concentrically arranged with the inner ring member and has a raceway surface corresponding to the inner ring member, the inner ring member, and the outer ring member. A rolling bearing device comprising: a rolling element interposed between the raceway surfaces; a seal device that seals a gap between the inner ring member and the outer ring member; and a rotation detector that detects a rotation state of the outer ring member. The seal device includes an outer ring side seal ring fixed to the outer ring member, an inner ring side seal ring fixed to the inner ring member, and an annular cored bar of the inner ring side seal ring on an inner peripheral side of the outer ring side seal ring. consists of a lip which is applied to the tip is in contact with, the rotation detector includes a magnetic sensor provided on the outer peripheral surface of the annular core metal of the inner ring side seal ring, the outer ring side Shirurin Of consists of a magnetic ring provided on the axial side of the annular core metal, the detection surface and the detection surface of the magnetic ring of magnetic sensors are arranged in mutually orthogonal, the magnetic ring in the magnetic sensor Is detected to detect the rotation state of the outer ring member.
[0010]
The magnetic sensor is molded with a resin outer casing and integrated with the annular core of the inner ring side seal ring, and a labyrinth is formed between the resin outer casing and the annular core of the outer ring side seal ring. To do.
The outer ring side seal ring includes a first annular plate portion along a radial direction, a first cylindrical portion formed by bending a radially outer end side of the first annular plate portion outward in the axial direction, and the first cylinder. The inner ring side seal ring includes a second cylindrical portion along the axial direction, and a second cylindrical portion formed by bending a radially outer end side of the portion in a radially outward direction. A third annular plate portion that is bent radially outward at the axially outer end side of the second cylindrical portion, and a second annular plate portion that is bent radially inward at the radially outer end side of the third annular plate portion. It has an annular core consisting of three cylindrical parts.
The harness of the magnetic sensor is divided into a first harness connected to the magnetic sensor and a second harness connected to the electronic circuit of the vehicle body, and is connected to each other via a connector provided on the knuckle.
[0011]
As the rotation detector, for example, an active detector that changes the output according to the change of magnetic flux is used. The magnetic ring is a pulsar ring, and the magnetic sensor is two magnetic sensors arranged apart in the circumferential direction. Examples include a configured forward / reverse detection sensor.
[0012]
According to the rolling bearing device of the present invention, the magnetic ring is provided on the axial side surface of the annular core of the outer ring side seal ring, and the magnetic sensor is provided on the outer circumferential surface of the annular core of the inner ring side seal ring. The magnetic ring and the magnetic sensor are integrated into the sealing device in a compact manner, and the detection surface of the magnetic sensor and the detection surface of the magnetic ring are arranged orthogonally, and an air gap is provided between each other as in a face-to-face arrangement. Is unnecessary, and the rotation detector can be made compact.
[0013]
The magnetic ring is fixed to the axial side surface of the annular cored bar of the outer ring side seal ring, and the magnetic sensor is molded with a resin outer package on the outer peripheral surface of the annular cored bar of the inner ring side seal ring. Integrated, the sealing of the magnetic ring and the magnetic sensor is improved, and the dust resistance is excellent.
[0014]
A labyrinth is formed between the resin outer package in which the magnetic sensor is molded and the annular cored bar of the outer ring side seal ring, and muddy water or the like can be prevented from entering the annular bearing space between the inner and outer ring members from the outside.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a rolling bearing device for a vehicle according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of a seal device portion of FIG. 3 is a front view of the sealing device portion of FIG. 3, FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the sealing device portion of FIG. 3, FIG. 6 is a diagram showing the phase relationship of detection signals of two magnetic sensors, and FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the drive wheel showing the harness connection structure of the forward / reverse detection sensor.
[0017]
The rolling bearing device 1 of the present embodiment is used on the driving wheel side or the driven wheel side of an automobile. In FIG. 1, the left side is the vehicle outer side and the right side is the vehicle inner side.
[0018]
The inner ring member 3 that is non-rotatably supported on the vehicle body side is connected to the outer ring member via two rows of balls (an example of rolling elements) 4, 5 that are disposed in the circumferentially equidistant positions on the crown-shaped cage 6. 2 is supported rotatably around the axis.
[0019]
A pair of outer ring raceway surfaces for both rows of balls 4 and 5 are formed on the inner peripheral surface of the outer ring member 2. A flange 21 is formed on the outer peripheral surface of the outer ring member 2 so as to protrude outward in the radial direction. A brake disc rotor and a tire wheel are attached to the flange 21 with bolts 10, and the wheel is attached to the tire wheel.
[0020]
The inner ring member 3 is composed of a pair of inner rings 31 and 32 that form inner ring raceway surfaces of the balls 4 and 5 in each row.
[0021]
The annular bearing space 11 between the outer ring member 2 and the inner ring member 3 is sealed on both sides in the axial direction to prevent the lubricant in the annular bearing space 11 from leaking to the outside, and muddy water or the like enters from the outside. Sealing devices 7 and 8 are provided to prevent this.
[0022]
The vehicle inner side sealing device 7 is configured by combining an outer ring side seal ring 71 and an inner ring side seal ring 72.
[0023]
The outer ring side seal ring 71 is attached to the outer ring member 2 side, and has a configuration in which a lip 74 is attached to an annular cored bar 73. The annular metal core 73 includes an annular plate portion 73a along the radial direction, a cylindrical portion 73b formed by bending the radially outer end side of the annular plate portion 73a outward in the axial direction, and an axially outer end side of the cylindrical portion 73a. And an annular plate portion 73c that is bent radially outward. Then, the annular plate portion 73 c is brought into contact with the vehicle inner side end surface of the outer ring member 2, and the cylindrical portion 73 b is press-fitted into the shoulder portion 2 a of the outer ring member 2.
[0024]
The inner ring side seal ring 72 is attached to the inner ring 32 side, and includes a cylindrical part 75a along the axial direction, an annular plate part 75b formed by bending the axially outer end side of the cylindrical part 75a radially outward, It is comprised with the cyclic | annular metal core 75 which consists of the cylindrical part 75c formed by bending the radial direction outer end side of the cyclic | annular board part 75b to axial direction inward. The cylindrical portion 75a is press-fitted to the shoulder portion 32a of the inner ring 32.
[0025]
The lip 74 is made of rubber such as nitrile butadiene rubber (NBR) and is vulcanized and bonded to the annular core metal 73. Further, the annular cored bar 75 of the inner ring side seal ring 72 is formed of a nonmagnetic material such as stainless steel, for example.
[0026]
The inner ring side seal ring 72 is integrated with a forward / reverse detection sensor 15 as a magnetic sensor, and the outer ring side seal ring 71 is integrally incorporated with a pulsar ring 16 as a magnetic ring. The rotation of the outer ring member 2 is detected by the pulsar ring 16.
[0027]
The forward / reverse detection sensor 15 is composed of, for example, two magnetic sensors that are spaced apart from each other in the circumferential direction, such as a Hall element or a magnetoresistive element, and can detect the rotational direction in addition to the rotational angle. As shown in FIG. 6, the phase relationship between the detection signals of the two magnetic sensors is such that when one magnetic sensor outputs the rectangular wave signal of FIG. 6A, the other magnetic sensor is 90 degrees out of phase. It arrange | positions so that the rectangular wave signal of 6 (B) may be output. Depending on the advance / deceleration of both magnetic sensors, it is possible to determine the clockwise or counterclockwise rotation direction.
[0028]
As the forward / reverse detection sensor 15, as shown in FIG. 7, a Hall IC incorporating two Hall elements 22 may be used. That is, with respect to the magnetization pitch λ of the pulsar ring 16, the two Hall elements 22 are arranged at an interval (λ / 4) at which the output phase of each pulsar ring 16 is 90 degrees, so that the rotation direction can be detected.
[0029]
The forward / reverse detection sensor 15 is mounted on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 75c of the annular cored bar 75 of the inner ring side seal ring 72, and has a resin exterior with a thickness that covers the forward / reverse detection sensor 15 on the outer diameter of the cylindrical portion 75c. The body 17 is provided by integral molding (insert molding). The resin exterior body 17 is made of engineer plastic such as polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), polyamide (PA), and the like.
[0030]
Signal lines 18 and 19 are connected to the forward / reverse detection sensor 15, and the signal lines 18 and 19 are bundled and covered with a harness 20 made of an insulating pipe. The harness 20 extends in the outer diameter direction.
[0031]
A flange for positioning the forward / reverse detection sensor 15 in the axial direction in a state where the guide convex portion 17 a in which the harness 20 is embedded and the inner ring side seal ring 72 are attached to the inner ring 32 are provided on the resin outer body 17. 17b is provided integrally.
[0032]
The pulsar ring 16 is formed by vulcanizing and molding rubber containing magnetic powder, and is magnetized, for example, in such a manner that N and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The pulsar ring 16 is fixed to a position where the forward / reverse detection sensor 15 can detect a change in the magnetic field of the pulsar ring 16 on the axial side surface of the annular plate 73 a of the annular core 73 of the outer ring side seal ring 71. The detection surface (inner diameter direction) 15a of the forward / reverse detection sensor 15 and the detected surface (axial direction) 16a of the pulsar ring 16 are orthogonal to each other.
[0033]
By the way, the sealing device 7 on the vehicle inner side has an annular core 75 for the inner ring side seal ring 72 incorporating the forward / reverse detection sensor 15 in a state where the outer ring side seal ring 71 and the inner ring side seal ring 72 are combined. The outer ring side seal ring 71 incorporating the pulsar ring 16 is connected to the shoulder part 32a of the inner ring 32 with respect to the shoulder part 2a of the outer ring member 2. It is attached in a tight fit state by press fitting. A labyrinth S is formed between the resin outer casing 17 and the annular core 73 of the outer ring side seal ring 71 from the cylindrical portion 73b to the annular plate portion 73c.
[0034]
The connection of the harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 will be described with reference to FIG.
The harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 is divided into a first harness 20a connected to the forward / reverse detection sensor 15 and a second harness 20b connected to an electronic circuit of the vehicle body.
[0035]
The first harness 20a and the second harness 20b are connected by connecting connectors 23 provided at the ends of each other. The connector 23a at the tip of the first harness 20a is fixed to the knuckle 9 that fixes the outer ring member 2 by the connector bracket 24, and the connector 23b at the tip of the second harness 20b is connected to the connector 23a of the first harness 20a. Removably connected.
[0036]
The second harness 20b is fixed to the vehicle body via the protector 25 and the protector bracket 26, and is connected to an electronic circuit.
[0037]
Reference numeral 27 denotes a brake disk, 28 denotes a brake pad, and 29 denotes a shock absorber.
[0038]
In the rolling bearing device 1, when the inner ring member 3 is fixedly arranged in a non-rotating manner and the outer ring member 2 is rotated, each magnetic pole of the pulsar ring 16 that rotates integrally with the outer ring member 2 includes two forward / reverse detection sensors 15. The magnetic sensor is sequentially opposed to the magnetic sensor. At this time, since the facing position of the pulsar ring 16 is sequentially changed with respect to the forward / reverse detection sensor 15, the direction of the magnetic flux emitted from the pulsar ring 16 is alternately changed, so that an AC voltage is output from the forward / reverse detection sensor 15. The waveform period of this AC voltage changes according to the rotational phase and rotational speed of the pulsar ring 16. By processing the waveform of this AC voltage, the rotational phase, rotational speed, rotational speed, rotational direction, etc. of the outer ring member 2 are obtained.
[0039]
According to the rolling bearing device 1 configured as described above, the pulsar ring 16 is provided on the side surface in the axial direction of the annular plate portion 73a of the annular core 73 of the outer ring side seal ring 71, and the annular core of the inner ring side seal ring 72 is provided. The forward / reverse detection sensor 15 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 75c of the 75, the pulsar ring 16 and the forward / reverse detection sensor 15 are compactly integrated with the seal device 7, and the detection surface 15a of the forward / reverse detection sensor 15 is provided. And the detected surface 16a of the pulsar ring 16 are arranged orthogonally, and an air gap is not required between them as in the face-to-face arrangement, and the rotation detector can be made compact.
[0040]
The pulsar ring 16 is fixed to the axial side surface of the annular plate 73a of the annular core 73 of the outer ring side seal ring 71, and the forward / reverse detection sensor 15 is a cylindrical portion of the annular core 75 of the inner ring side seal ring 72. The outer peripheral surface of 75c is molded and integrated with the resin outer casing 17, and the sealing performance of the pulsar ring 16 and the forward / reverse detection sensor 15 is improved and the dust resistance is excellent.
[0041]
A labyrinth S is formed between the resin exterior body 17 in which the forward / reverse detection sensor 15 is molded and the cylindrical portion 73b and the annular plate portion 73c of the annular core 73 of the outer ring side seal ring 71. It is possible to prevent muddy water or the like from entering the annular bearing space 11 between the three.
[0042]
The forward / reverse detection sensor 15 can detect the rotational speed and direction of the outer ring member 2.
[0043]
The harness 20 of the forward / reverse detection sensor 15 is divided into a first harness 20a connected to the forward / reverse detection sensor 15 and a second harness 20b connected to an electronic circuit of the vehicle body, and via a connector 23 provided on the knuckle 9. Are connected to each other. For this reason, since the rolling bearing device 1 and the knuckle 9 are both connected to the damper against the shaking of the vehicle body during traveling, the forward / reverse detection sensor 15 and the knuckle 9 fixed to the rolling bearing device 1 are provided. The vibration of the vehicle body is not transmitted to the connector 23, and the first harness 20a connecting them is not disconnected by the shaking of the vehicle body. However, since the electronic circuit provided in the vehicle body vibrates due to the shaking of the vehicle body, the second harness 20b connecting the connector 23 provided in the knuckle 9 and the electronic circuit provided in the vehicle body is disconnected due to the shaking of the vehicle body. There is a fear. Thus, when the second harness 20b is disconnected due to the shaking of the vehicle body, the entire hub unit including the bearing device is replaced by removing the connector 23b of the second harness 20b from the connector 23a of the first harness 20a and replacing it. Therefore, the forward / reverse detection sensor 15 can be used without replacement, and maintenance can be easily performed at low cost.
[0044]
The resin outer casing 17 is molded from the forward / reverse detection sensor 15 to the harness 20, and the connecting portion between the forward / reverse detection sensor 15 and the signal lines 18 and 19 is reinforced to prevent disconnection.
[0045]
The magnetic sensor is not limited to the forward / reverse detection sensor 15, and may detect only the rotational speed of the outer ring member 2.
[0046]
Moreover, the harness 20 is not divided | segmented, It is good also as what connects the normal / reverse detection sensor 15 and the electronic circuit of a vehicle body.
[0047]
【The invention's effect】
According to the rolling bearing device of the present invention, it is possible to save the space of the rotation detector and to obtain an effect that the bearing device can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a rolling bearing device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
3 is a cross-sectional view of the sealing device portion of FIG. 2;
4 is a front view of the sealing device portion of FIG. 2;
5 is a partial enlarged cross-sectional view of the sealing device portion of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram showing a phase relationship of detection signals of a forward / reverse detection sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a forward / reverse detection sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a driven wheel showing a harness connection structure of a forward / reverse detection sensor according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing apparatus 2 Outer ring member 3 Inner ring member 7 Sealing apparatus 15 Forward / reverse detection sensor (magnetic sensor)
16 Pulsar ring (magnetic ring)
17 resin exterior body 20 harness 71 outer ring side seal ring 72 inner ring side seal ring

Claims (4)

軌道面を有する固定輪となる内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材と対応する軌道面を有する回転輪となる外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材の各軌道面間に介装した転動体と、前記内輪部材および前記外輪部材の間の隙間をシールするシール装置と、前記外輪部材の回転状態を検出する回転検出器とを備えた転がり軸受装置において、
前記シール装置は、前記外輪部材に固定した外輪側シールリングと、前記内輪部材に固定した内輪側シールリングと、前記外輪側シールリングの内周側に前記内輪側シールリングの環状芯金と先端が接するように被着されるリップとからなり、
前記回転検出器は、前記内輪側シールリングの環状芯金の外周面に設けられた磁気センサと、前記外輪側シールリングの環状芯金の軸方向側面に設けられた磁性体リングとからなり、前記磁気センサの検出面と前記磁性体リングの被検出面が互いに直交に配置され、前記磁気センサにて前記磁性体リングを検出して前記外輪部材の回転状態を検出する、ことを特徴とする転がり軸受装置。
An inner ring member serving as a fixed ring having a raceway surface, an outer ring member serving as a rotating ring having a raceway surface disposed concentrically with the inner ring member, and each raceway surface of the inner ring member and the outer ring member In a rolling bearing device comprising: a rolling element interposed therebetween; a seal device that seals a gap between the inner ring member and the outer ring member; and a rotation detector that detects a rotation state of the outer ring member.
The seal device includes an outer ring side seal ring fixed to the outer ring member, an inner ring side seal ring fixed to the inner ring member, an annular metal core and a tip of the inner ring side seal ring on an inner peripheral side of the outer ring side seal ring It consists of a lip that is attached so that it touches ,
The rotation detector comprises a magnetic sensor provided on the outer peripheral surface of the annular cored bar of the inner ring side seal ring, and a magnetic ring provided on the axial side surface of the annular cored bar of the outer ring side seal ring, The detection surface of the magnetic sensor and the detection surface of the magnetic ring are arranged orthogonal to each other, and the rotation state of the outer ring member is detected by detecting the magnetic ring with the magnetic sensor. Rolling bearing device.
請求項1に記載の転がり軸受装置において、
前記磁気センサは、樹脂製外装体にてモールドされて前記内輪側シールリングの環状芯金に一体化され、
前記樹脂製外装体と前記外輪側シールリングの環状芯金との間にラビリンスを形成した、ことを特徴とする転がり軸受装置。
The rolling bearing device according to claim 1,
The magnetic sensor is molded with a resin exterior body and integrated with the annular core metal of the inner ring side seal ring,
A rolling bearing device, characterized in that a labyrinth is formed between the resin exterior body and the annular cored bar of the outer ring side seal ring.
請求項1に記載の転がり軸受装置において、The rolling bearing device according to claim 1,
前記外輪側シールリングは、径方向に沿う第1環状板部と、前記第1環状板部の径方向外端側を軸方向外向きに屈曲してなる第1円筒部と、前記第1円筒部の軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる第2環状板部とからなる環状芯金を有し、The outer ring side seal ring includes a first annular plate portion along a radial direction, a first cylindrical portion formed by bending a radially outer end side of the first annular plate portion outward in the axial direction, and the first cylinder. Having an annular cored bar composed of a second annular plate part formed by bending the axially outer end side of the part radially outwardly,
前記内輪側シールリングは、軸方向に沿う第2円筒部と、前記第2円筒部の軸方向外端側を径方向外向きに屈曲してなる第3環状板部と、前記第3環状板部の径方向外端側を軸方向内向きに屈曲してなる第3円筒部とからなる環状芯金を有する、ことを特徴とする転がり軸受装置。The inner ring side seal ring includes a second cylindrical portion along the axial direction, a third annular plate portion formed by bending the axially outer end side of the second cylindrical portion radially outward, and the third annular plate. A rolling bearing device comprising: an annular cored bar comprising a third cylindrical part formed by bending the radially outer end side of the part inward in the axial direction.
請求項1に記載の転がり軸受装置において、The rolling bearing device according to claim 1,
前記磁気センサのハーネスは、前記磁気センサに接続された第1ハーネスと、車体の電子回路に接続された第2ハーネスとに分割され、ナックルに設けたコネクタを介して互いに接続されている、ことを特徴とする転がり軸受装置。The harness of the magnetic sensor is divided into a first harness connected to the magnetic sensor and a second harness connected to the electronic circuit of the vehicle body, and is connected to each other via a connector provided on the knuckle. A rolling bearing device characterized by.
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