JP4946709B2 - 回転速度検出装置付き軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両における車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置を備えた軸受装置に関するものである。

安全性への関心の高まり等により、自動車の車輪のロックを無くして効率よく安全に制動するアンチロックブレーキ装置（アンチスキッドブレーキ装置）の装着率が急増している。アンチロックブレーキ装置は、例えば、回転速度検出装置（車輪速センサ）により各車輪の回転速度を検出し、制御装置により加速度及び減速度を演算するとともに車体速度とスリップ率を推定し、その結果に基づいてアクチュエータを駆動してブレーキ液圧の制御を行うものである。
このような回転速度検出装置を自動車のホイール支持用の転がり軸受（ハブベアリング）に備えた軸受装置も広く用いられており、該軸受装置として、回転側である内輪の内側外周面にトーンリング（パルス発生器）を固定し、固定側である外輪の内側端部にセンサホルダの環状リング部を外嵌し、トーンリングの回転を検知する検知素子を備えたセンサヘッドをセンサホルダの収容ポケットに装着してトーンリングに対向させ、収容ポケットの底部に設けた底枠又は収容ポケットの外向壁（前面壁）をセンサヘッドの内面（前面）下端に当接させることにより、センサヘッドの内面の上方部分を外方（後方、背面側）に押す力が作用した際におけるセンサヘッドの傾きを規制するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２４１３５１号公報（図１−２）

特許文献１の回転速度検出装置を備えた軸受装置は、センサヘッドの左右のガイド溝がセンサホルダの環状リング部の外径よりも上側（半径方向の外側）まで形成されており（図２参照。）、収容ポケットの左右のガイド部の左右方向内向き突出片の先端をセンサヘッドの左右側面に当接させてセンサヘッドの左右方向の移動を規制し、前記突出片の内面（前面）をセンサヘッドの左右側面に形成されたガイド溝を形成する外向壁に当接させるとともに、収容ポケットの底部に設けた底枠又は収容ポケットの外向壁をセンサヘッドの内面下端に当接させてセンサヘッドの内方及び外方（前後方向）への移動を規制する構造を採用している。
したがって、センサヘッドを装着する際に、センサヘッドの左右側面に形成されたガイド溝を形成する外向壁を収容ポケットのガイド部の前記突出片の内面に添わせる必要があるため、センサヘッドが内方又は外方（前後方向）へふらつき不安定となって装着しにくい場合がある。
その上、センサヘッドを装着した状態で、センサヘッドの上部に外方（後方）への力が強く作用した際に、センサヘッド下端が収容ポケットの底枠から外れる場合や、センサヘッドの上部に内方又は外方への力が作用した際に、収容ポケットが弾性変形してセンサヘッド部が前後方向に傾く場合がある。
その上さらに、センサヘッド内面の係止溝にセンサホルダのクリップ部を嵌合させてセンサヘッドを上下方向（軸受の径方向）に位置決めする構成であるため、トーンリングに対するセンサヘッドの位置決め精度が低下する場合がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、センサヘッドを容易かつ確実に装着することができるとともに、装着後にセンサヘッドを安定して支持することができ、トーンリングに対するセンサヘッドの位置決め精度を向上することができる回転速度検出装置付き軸受装置を提供する点にある。

本発明に係る回転速度検出装置付き軸受装置は、前記課題解決のために、ホイール支持用軸受の固定側外輪の内側端部に固定されたセンサ支持具によりセンサヘッドを支持し、前記軸受の回転側内輪の内側外周面に固定されたトーンリングを前記センサヘッドに対向配置し、前記トーンリングの回転を前記センサヘッドの検知素子により検知することにより車輪の回転速度を検出する、回転速度検出装置付き軸受装置であって、前記センサ支持具を、前記外輪の内側端部の内面に当止される板状の当止部及び前記外輪の内側端部の外周面に外嵌される板状の外嵌部からなる環状の軸受取付部と、前記当止部の一部を内側に折り曲げて形成された、前記外嵌部の内径寸法よりも中心側に位置して略半径方向に延びる略周方向内向きに対向する係止片、及び、前記当止部から連続して内側に折り曲げて形成された、前記係止片よりも内側に位置して外方に突出する係合凸部が設けられた抜止め片からなるセンサ装着部とにより構成し、これらを鋼板のプレス加工により一体成形し、前記センサヘッドを前記センサ装着部に装着した状態で、前記センサヘッドの周方向前後面に形成された略半径方向に延びる係止溝内の段落ち面が前記係止片の対向面に、前記係止溝を形成する外向壁が前記係止片の内側面に、前記係止溝を形成する内向壁が前記係止片の外側面に当接するとともに、前記係止溝を形成する略半径方向の中心に向かう当止壁が前記係止片の半径方向外側面により当止され、前記センサヘッドの内側面に形成された係合凹部が前記抜止め片の係合凸部に係合するものである。

ここで、前記抜止め片に前記センサヘッドの周方向前後面に当接するように外側に折り曲げた折曲げ部を形成してなると好ましい。

本発明に係る回転速度検出装置付き軸受装置によれば、ホイール支持用軸受の固定側外輪の内側端部に固定されたセンサ支持具によりセンサヘッドを支持し、前記軸受の回転側内輪の内側外周面に固定されたトーンリングを前記センサヘッドに対向配置し、前記トーンリングの回転を前記センサヘッドの検知素子により検知することにより車輪の回転速度を検出する、回転速度検出装置付き軸受装置であって、前記センサ支持具を、前記外輪の内側端部の内面に当止される板状の当止部及び前記外輪の内側端部の外周面に外嵌される板状の外嵌部からなる環状の軸受取付部と、前記当止部の一部を内側に折り曲げて形成された、前記外嵌部の内径寸法よりも中心側に位置して略半径方向に延びる略周方向内向きに対向する係止片、及び、前記当止部から連続して内側に折り曲げて形成された、前記係止片よりも内側に位置して外方に突出する係合凸部が設けられた抜止め片からなるセンサ装着部とにより構成し、これらを鋼板のプレス加工により一体成形し、前記センサヘッドを前記センサ装着部に装着した状態で、前記センサヘッドの周方向前後面に形成された略半径方向に延びる係止溝内の段落ち面が前記係止片の対向面に、前記係止溝を形成する外向壁が前記係止片の内側面に、前記係止溝を形成する内向壁が前記係止片の外側面に当接するとともに、前記係止溝を形成する略半径方向の中心に向かう当止壁が前記係止片の半径方向外側面により当止され、前記センサヘッドの内側面に形成された係合凹部が前記抜止め片の係合凸部に係合するので、センサ支持具の軸受取付部の外嵌部を軸受の外輪の内側端部の外周面に外嵌し、軸受取付部の当止部を外輪の内側端部の内面に当止すると、軸受の外輪に対するセンサ支持具の位置決めが完了し、このセンサ支持具のセンサ装着部にセンサヘッドを装着する際に、センサ支持具の左右の係止片によりセンサヘッドがガイドされて容易かつ確実に装着が完了するとともに、装着完了時には、センサヘッドの係止溝にセンサ支持具の係止片が係止され、係止溝を形成する当止壁が係止片の上面に当止された状態となっているため、軸受の内輪に固定されたトーンリングに対してセンサヘッドを精度よく位置決めすることができる。
ここで、センサ支持具のセンサ装着部にセンサヘッドを装着した状態において、センサヘッドの係止溝内の段落ち面がセンサ支持具の左右の係止片の対向面に当接するため、センサヘッドは左右の係止片により挟持され、センサヘッドの左右方向の移動が規制される。また、係止溝を形成する外向壁及び内向壁が係止片の内側面及び外側面にそれぞれ当接するため、センサヘッドの左側部及び右側部の内方及び外方への移動がそれぞれ規制され、センサヘッドの内方及び外方への移動並びに垂直軸まわりの回転が規制される。さらに、係止溝を形成する下方に向かう当止壁が係止片の上面に当止されるため、センサヘッドの下方への移動が規制され、センサヘッドの内側面の係合凹部が抜止め片の係合凸部に係合するため、センサヘッドの上方への移動が規制される。
したがって、センサヘッドの左右側面に形成した係止溝を有効活用し、該係止溝に略密着する左右の係止片をセンサ支持具に設けているため、該センサ支持具によりセンサヘッドは強固に支持され、センサヘッド装着後の使用状態においてセンサヘッドが安定して支持されることから、回転速度検出の信頼性を向上することができる。
その上、センサヘッドをセンサ装着部に装着した状態で、センサヘッドの係止溝を形成する下方に向かう当止壁が、センサ支持具の軸受取付部の外嵌部の内径よりも中心側に位置しており、これによりセンサ支持具のセンサ装着部の係止片も、センサ支持具の軸受取付部の外嵌部の内径よりも中心側に位置しているため、センサ支持具を、鋼板の打抜き及び折曲げによるプレス加工により容易に一体成形することができるため、コスト低減化を図ることができる。

また、前記抜止め片に前記センサヘッドの周方向前後面に当接するように外側に折り曲げた折曲げ部を形成してなると、前記効果に加え、抜止め片の左右の折曲げ部がセンサヘッドの左右側面の内側部分に当接してセンサヘッドの左右方向の移動が規制されるため、センサ支持具によりセンサヘッドをさらに安定かつ確実に保持することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、単に内側（内方）というときは、自動車等の車両の車輪及びホイールから車両の内側へ向かう方向（図２中の矢印Ｆ参照。）のことを指し、単に外側（外方）というときは内側（内方）の反対方向のことを指し、内側から見た図を正面図とする。

実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の実施の形態１に係る回転速度検出装置付き軸受装置の説明図であり、図１は正面図、図２は縦断左側面図、図３はセンサ支持具及びセンサヘッドを示す斜視図、図４は要部拡大図であり、図４（ａ）はセンサ支持具のセンサ装着部まわりの斜視図、図４（ｂ）はセンサヘッドをセンサ装着部に装着した状態を示す縦断左側面図である。
図１及び図２に示すように、ホイール支持用軸受（ハブベアリング）１は、回転側である内輪３と固定側である外輪４との間に転動体であるボール５，…を介在させ、外輪４に対して内輪３を回転可能としており、内輪３には車輪（ホイール）を取り付けるためのフランジ部３Ａが設けられ、外輪４には車体側へ取り付けるためのフランジ部４Ｃが設けられ、内輪３の内側外周面には、例えば周方向に多極着磁したリング状磁石であるトーンリング１１が固定される。
また、図１及び図２における回転速度検出装置２は、回転側の前記トーンリング１１並びに後述する固定側のセンサヘッド１２及びセンサ支持具６等により構成される。

図１〜図３に示すように、センサ支持具６は、軸受１の外輪４に取り付けられる軸受取付部７及びセンサヘッド１２が装着されるセンサ装着部８により構成され、後述するように鋼板のプレス加工により一体成形される。ここで、環状の軸受取付部７は、外輪４の内側端部の内面４Ａに当止される板状の当止部７Ａ及び外輪４の内側端部の外周面４Ｂに外嵌される板状の外嵌部７Ｂからなり、センサ装着部８は、当止部７Ａの上部を内側に折り曲げて形成された、外嵌部７Ｂの内径よりも中心側に位置し略半径方向（上下方向）に延びる略周方向内向き（左右方向内向き）に対向する、平面視において略Ｌ字状の係止片９，９、並びに、当止部７Ａから連続して内側に折り曲げて形成され、係止片９，９よりも内側に位置して略周方向（左右方向）に延び外方に突出する係合凸部１０Ａ、及び、センサヘッド１２の周方向前後面（左右側面）に当接するように外側に折り曲げた折曲げ部１０Ｂ，１０Ｂが設けられた、側面視において略Ｌ字状の抜止め片１０からなる。
また、図３及び図４（ａ）に示すように、センサ装着部８の左右の係止片９，９は板状であり、それぞれ、内側面９Ａ、外側面９Ｂ、半径方向外側面（上面）９Ｃ及び周方向内向き（左右方向内向き）対向面９Ｄを有している。
図１及び図２に示すように、センサ支持具６は、軸受取付部７の外嵌部７Ｂを軸受１の外輪４の内側端部の外周面４Ｂに外嵌し、軸受取付部７の当止部７Ａを外輪４の内側端部の内面４Ａに当止すると、容易に外輪４に取り付けられ、軸受１（外輪４）に対するセンサ支持具６の位置決めが完了する。

図３及び図４（ｂ）に示すように、前記トーンリング１１の回転を検知する検知素子を内蔵したセンサヘッド１２には、その周方向前後面（左右両側面）に略半径方向（上下方向）に延びる係止溝１３，１３が形成されており、係止溝１３は、それぞれ、外向壁１３Ａ、内向壁１３Ｂ及び略半径方向の中心に向かう当止壁（下向壁）１３Ｃにより形成され、係止溝１３内は段落ち面１３Ｄとなっている。
また、係止溝１３を形成する内向壁１３Ｂの下部には、下方に行くに従って外方に傾斜する傾斜面１３Ｅが形成されている。したがって、図３の矢印のようにセンサヘッド１２をセンサ支持具６のセンサ装着部８に上側から装着する際に、左右の傾斜面１３Ｅ，１３Ｅにセンサ装着部８の左右の係止片９，９が当接すると、傾斜面１３Ｅ，１３Ｅが、係止片９，９を係止溝１３，１３内へ係止させる方向へ導き、左右の係止片９，９によりセンサヘッド１２がガイドされながら容易かつ確実に装着が完了する。
このようにセンサヘッド１２をセンサ装着部８に装着した状態である図４（ｂ）においては、センサヘッド１２の左右の係止溝１３，１３にセンサ支持具６の左右の係止片９，９が係止され、係止溝１３を形成する当止壁１３Ｃが係止片９の上面９Ｃに当止された状態となっているため、軸受１の内輪３に固定されたトーンリング１１（図２参照。）に対してセンサヘッド１２を精度よく位置決めすることができ、センサヘッド１２内の検知素子によりトーンリング１１の回転が検知され、車輪の回転速度がケーブル１５（図２及び図３参照。）を介して図示しない制御装置に伝達される。

また、図４（ｂ）に示すセンサヘッド１２をセンサ支持具６のセンサ装着部８に装着した状態では、センサヘッド１２の係止溝１３，１３内の段落ち面１３Ｄ，１３Ｄが係止片９，９の対向面９Ｄ，９Ｄに、外向壁１３Ａ，１３Ａが係止片９の内側面９Ａ，９Ａに、係止溝１３，１３を形成する内向壁１３Ｂ，１３Ｂが係止片９，９の外側面９Ｂ，９Ｂに当接しているとともに、係止溝１３，１３を形成する略半径方向の中心に向かう当止壁（下向壁）１３Ｃ，１３Ｃが係止片９，９の半径方向外側面（上面）９Ｃ，９Ｃにより当止されており、センサヘッド１２の内側面に形成された略周方向（左右方向）に延びる係合凹部１４が抜止め片１０の係合凸部１０Ａに係合している。
したがって、センサヘッド１２の段落ち面１３Ｄ，１３Ｄがセンサ支持具６の左右の係止片９，９の対向面９Ｄ，９Ｄに当接しているため、センサヘッド１２は左右の係止片９，９により挟持され、センサヘッド１２の左右方向の移動が規制される。また、係止溝１３，１３を形成する外向壁１３Ａ，１３Ａ及び内向壁１３Ｂ，１３Ｂが係止片９，９の内側面９Ａ，９Ａ及び外側面９Ｂ，９Ｂにそれぞれ当接しているため、センサヘッド１２の左側部及び右側部の内方及び外方への移動がそれぞれ規制され、センサヘッド１２の内方及び外方への移動並びに垂直軸まわりの回転が規制される。さらに、係止溝１３，１３を形成する下方に向かう当止壁１３Ｃが係止片９，９の上面９Ｃに当止されているため、センサヘッド１２の下方への移動が規制され、センサヘッド１２の内側面の係合凹部１４が抜止め片１０の係合凸部１０Ａに係合するため、センサヘッド１２の上方への移動が規制される。
その上、センサ支持具６の抜止め片１０の折曲げ部１０Ｂ，１０Ｂがセンサヘッド１２の左右側面の内側部分に当接するため、センサヘッド１２の左右方向の移動が規制される。
以上のとおり、センサヘッド１２の左右側面に形成した係止溝１３，１３を有効活用し、該係止溝１３，１３に略密着する左右の係止片９，９をセンサ支持具６に設けているため、該左右の係止片９，９によりセンサヘッド１２は強固に支持され、さらに、抜止め片１０の左右に折曲げ部１０Ｂ，１０Ｂを設けているため、該左右の折曲げ部１０Ｂ，１０Ｂによりセンサヘッド１２はさらに強固に支持される。よって、センサヘッド１２をセンサ支持具６のセンサ装着部８に装着した後の使用状態においてセンサヘッド１２が安定して支持されることから、回転速度検出の信頼性を向上することができる。
その上さらに、センサヘッド１２をセンサ装着部８に装着した状態で、センサヘッド１２の係止溝１３，１３を形成する下方に向かう当止壁１３Ｃ，１３Ｃが、センサ支持具６の軸受取付部７の外嵌部７Ｂの内径よりも中心側に位置しており、これによりセンサ支持具６のセンサ装着部８の係止片９，９も、センサ支持具６の軸受取付部７の外嵌部７Ｂの内径よりも中心側に位置しているため、センサ支持具６を、鋼板の打抜き及び折曲げによるプレス加工により容易に一体成形することができるため、コスト低減化を図ることができる。

実施の形態２．
図５及び図６は、本発明の実施の形態２に係る回転速度検出装置付き軸受装置におけるセンサ支持具の説明図であり、図５はセンサ支持具及びセンサヘッドを示す斜視図、図６はセンサ装着部まわりの要部拡大斜視図である。図５及び図６において、実施の形態１の図３及び図４（ａ）と同一符号は同一又は相当部分を示しており、実施の形態２は実施の形態１と抜止め片１０の形状のみが異なっている。
すなわち、図５及び図６に示す抜止め片１０には底枠を設けておらず、より簡素な形状としている。
これは、図５及び図６に示すセンサ支持具６及びセンサヘッド１２の構成においても、実施の形態１と同様に、センサヘッド１２の左右側面に形成した係止溝１３，１３に略密着する左右の係止片９，９がセンサ支持具６に設けられており、該左右の係止片９，９によりセンサヘッド１２が強固に支持されるため、センサヘッド１２を支持する機能を抜止め片１０が主に受け持つ必要がないためである。
以上のような実施の形態２の構成によっても、実施の形態１と同様の作用効果を奏するとともに、センサ支持具６のセンサ装着部８（抜止め片１０）の形状が簡素であるため、実施の形態１の構成よりもプレス加工が容易になるため、さらにコスト低減化を図ることができる。

以上の説明においては、ホイール支持用軸受１の転動体がボール５，…の場合を示したが、転動体はローラであってもよい。
また、センサ支持具６の最上部にセンサ装着部８を位置させた状態、すなわちセンサヘッド１２をセンサ支持具６の最上部に装着した状態を示したが、センサヘッド１２は必ずしもセンサ支持具６の最上部に装着する必要はなく、センサヘッド１２を最上部から周方向に移動した位置に装着してもよい。

本発明の実施の形態１に係る回転速度検出装置付き軸受装置の正面図である。 同じく縦断左側面図である。 センサ支持具及びセンサヘッドを示す斜視図である。 要部拡大図であり、（ａ）はセンサ装着部まわりの斜視図、（ｂ）はセンサヘッドをセンサ装着部に装着した状態を示す縦断左側面図である。 本発明の実施の形態２に係るセンサ支持具及びセンサヘッドを示す斜視図である。 同じくセンサ装着部まわりの要部拡大斜視図である。

符号の説明

１ ホイール支持用軸受（ハブベアリング）
２ 回転速度検出装置
３ 内輪
４ 外輪
４Ａ 内面
４Ｂ 外周面
６ センサ支持具
７ 軸受取付部
７Ａ 当止部
７Ｂ 外嵌部
８ センサ装着部
９ 係止片
９Ａ 内側面
９Ｂ 外側面
９Ｃ 半径方向外側面
９Ｄ 周方向内向き対向面
１０ 抜止め片
１０Ａ 係合凸部
１０Ｂ 折曲げ部
１１ トーンリング
１２ センサヘッド
１３ 係止溝
１３Ａ 外向壁
１３Ｂ 内向壁
１３Ｃ 当止壁（下向壁）
１３Ｄ 段落ち面
１３Ｅ 傾斜面
１４ 係合凹部

Claims (2)

1. ホイール支持用軸受の固定側外輪の内側端部に固定されたセンサ支持具によりセンサヘッドを支持し、前記軸受の回転側内輪の内側外周面に固定されたトーンリングを前記センサヘッドに対向配置し、前記トーンリングの回転を前記センサヘッドの検知素子により検知することにより車輪の回転速度を検出する、回転速度検出装置付き軸受装置であって、
   前記センサ支持具を、前記外輪の内側端部の内面に当止される板状の当止部及び前記外輪の内側端部の外周面に外嵌される板状の外嵌部からなる環状の軸受取付部と、前記当止部の一部を内側に折り曲げて形成された、前記外嵌部の内径寸法よりも中心側に位置して略半径方向に延びる略周方向内向きに対向する係止片、及び、前記当止部から連続して内側に折り曲げて形成された、前記係止片よりも内側に位置して外方に突出する係合凸部が設けられた抜止め片からなるセンサ装着部とにより構成し、これらを鋼板のプレス加工により一体成形し、
   前記センサヘッドを前記センサ装着部に装着した状態で、前記センサヘッドの周方向前後面に形成された略半径方向に延びる係止溝内の段落ち面が前記係止片の対向面に、前記係止溝を形成する外向壁が前記係止片の内側面に、前記係止溝を形成する内向壁が前記係止片の外側面に当接するとともに、前記係止溝を形成する略半径方向の中心に向かう当止壁が前記係止片の半径方向外側面により当止され、前記センサヘッドの内側面に形成された係合凹部が前記抜止め片の係合凸部に係合することを特徴とする回転速度検出装置付き軸受装置。
2. 前記抜止め片に前記センサヘッドの周方向前後面に当接するように外側に折り曲げた折曲げ部を形成してなる請求項１記載の回転速度検出装置付き軸受装置。
   

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