结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置.pdf

【问题】一种适用于车轮的结合有转速检测器的车轮用轴承装置，其中防止异物进入检测部，并且以高精度组装传感器保持件，从而增强检测精度。【解决问题的手段】传感器保持件(10)的罩(11)具有压配到外构件(5)的内侧的端部上的筒状装配部(11a)、从装配部(11a)径向向内延伸并与外构件(5)的端面(5c)紧密接触的凸缘部(11b)以及从凸缘部(11b)径向向内延伸的底部(11c)。固定部(20)在底部(11c)的径向外侧的部位处从该底部向内侧伸出。合成树脂制成的保持部(12)在从固定部(20)的外周延伸直至装配部(11a)的区域中一体结合至固定部(20)。凸缘部(11b)是平坦的，并且凸缘部(11b)与外构件(5)的端面(5c)之间的接触宽度β设定为5mm以上，或者另选地设定为外构件(5)的端面(5c)的平坦部的宽度α的50％以上。

1.  一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置包括：
外构件，在其外周上形成有待安装在车辆悬架装置上的体安装凸缘，在其内周上还形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，该毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘，并具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，所述内圈压配到所述毂轮的所述筒状部上，并且所述毂轮和所述内圈在外周上形成有与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；
可滚动地容纳在所述内滚道表面和所述外滚道表面之间的双列滚动元件；
在所述外构件与所述内构件之间形成的环状开口中安装的密封件；
传感器保持件，该传感器保持件包括压配到所述外构件的内侧端部的外周上的环状罩以及与该罩结合并由合成树脂制成的保持部，在该保持部中包含有轮速传感器；以及
脉冲环，该脉冲环布置在所述内圈的外周上，并具有交替且等距变化的周向特性，该脉冲环以预定轴向间隙与所述轮速传感器相对布置，所述车轮用轴承装置的特征在于：
所述罩包括适于压配到所述外构件的所述内侧端部上的筒状装配部、从该装配部径向向内延伸并适于与所述外构件的端面紧密接触的凸缘部以及从该凸缘部进一步径向向内延伸的底部；所述保持部一体结合至所述底部；并且所述凸缘部形成为具有平坦表面，使得其形成为与所述外构件的端面抵接的抵接宽度大于5mm以上，或者该抵接宽度相对于所述外构件的端面的平坦宽度大于50％以上。

2.  如权利要求1所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述密封件的内侧密封件包括：环状密封板，该环状密封板包括由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述外构件的内侧端中的芯金属以及与该芯金属结合成一体的密封构件；以及抛油环，该抛油环由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述内圈的外周上；并且其中磁性编码器一体结合至所述抛油环的内侧面，该磁性编码器由掺杂有磁粉末的弹性体制成，并被磁化为具有沿周向交替布置的N极和S极。

3.  如权利要求1或2所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中在所述罩的底部上形成固定部，使该固定部在该底部的径向外部从该底部朝内侧伸出；并且其中所述保持部布置在超过所述固定部的外周至所述装配部的区域上。

4.  如权利要求3所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中线束与所述罩相切地从所述保持部延伸。

5.  如权利要求4所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述保持部布置在与相对于地面的垂直方向成30°～90°的范围内。

6.  如权利要求1至5中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中在所述罩的所述底部中在最接近地面的位置处形成排放孔。

7.  如权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述罩由非磁性奥氏体不锈钢板形成。

8.  如权利要求1至7中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述抛油环由铁磁钢板形成。

9.  如权利要求1至8中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述保持部由非磁性合成树脂形成。

10.  如权利要求9所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述保持部由聚苯硫醚形成。

11.  如权利要求1至10中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述保持部包括含10～45wt％的玻璃纤维的纤维增强材料。

12.  如权利要求1至11中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中在所述外构件的内侧端的预定位置形成一标记，在所述传感器保持件的预定位置形成另一标记；并且其中在这些标记相互对准的情况下将所述传感器保持件安装在所述外构件上。

13.  如权利要求12所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述外构件的标记通过激光标记或着色形成。

14.  如权利要求12或13所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述传感器保持件的标记通过着色或凹刻形成。

15.  如权利要求1至14中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中连接至所述轮速传感器以向控制器发送该轮速传感器的输出的线束从所述传感器保持件的所述保持部取出；并且其中所述保持部的径向尺寸限制在8.5mm～15.0mm的范围，并且所述保持部从所述外构件的端面伸出的轴向伸出量限制在8.5mm～20.0mm的范围。

16.  如权利要求15所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述轮速传感器包括：磁性检测元件，该磁性检测元件用于根据磁通的流向改变其特性；以及与波形成电路结合以重整所述磁性检测元件的输出波形的IC。

17.  如权利要求1至16中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中所述抛油环定位并固定成使所述编码器的内侧面与所述内圈的端面位于相同平面中，或者在从该端面朝所述轴承装置的内侧略微缩进的位置；并且其中所述保持部的外侧面布置成不从所述罩的所述底部的内表面伸出。

结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置
技术领域
本发明涉及用于旋转支撑汽车等的车轮并结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置。
背景技术
公知结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可相对于悬架装置支撑车辆车轮并可检测轮速以控制防抱死刹车系统(ABS)。这类轴承装置通常包括：轮速检测装置，该轮速检测装置包括磁性编码器，该磁性编码器具有沿其周边交替布置的磁极，并一体结合在布置于用于在其间容纳滚动元件的内外构件之间的密封装置中；以及轮速检测传感器，其用于检测磁性编码器的磁极根据车轮旋转的变化。
轮速传感器通常在车轮用轴承装置安装在形成悬架装置的转向节上之后安装在转向节上。近来，提出了一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中轮速检测传感器结合在车轮轴承中以减小车轮用轴承装置的尺寸，并消除在轮速传感器与磁性编码器之间调整气隙的麻烦。
公知图28中所示的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的示例。该结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置包括固定在车辆的悬架装置(未示出)上并形成固定构件的外构件101、以及经由多个滚珠103、103插入外构件101中的内构件102。外构件在其外周上一体形成有体安装凸缘101b，在其内周上一体形成有双列外滚道表面101a、101a。
另一方面，内构件102包括毂轮105和内圈106，并与外滚道表面的对应双列外滚道表面101a、101a对向形成双列内滚道表面105a、106a。一个内滚道表面105a形成在毂轮105的外周上，另一内滚道表面106a形成在内圈的外周上。内圈106压配到从毂轮105的内滚道表面105轴向延伸的筒状部105b上。双列滚珠103、103容纳在这些双列外滚道表面和内滚道表面之间，并由保持架107、107可滚动地保持在其内。
毂轮105与用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘104一体形成，并在其上周向等距的位置固定毂螺栓104a。毂轮105还在其内周上形成有锯齿部105c，形成等速万向接头的外接头构件110的杆部111插入该锯齿部中。在外构件101的两端安装密封件108、109，以防止容纳在轴承内的油脂泄漏，并防止雨水或灰尘从轴承的外部进入。
如图29中所示，内侧密封件109包括具有L形截面并适于装配到外构件101的内周中的第一密封板112、以及具有L形截面并适于与第一密封板112相对布置的第二密封板113。第二密封板113包括适于装配到内圈106上的筒状部113a以及从筒状部113a径向向外延伸的直立部113b。磁性编码器114利用硫化粘合剂粘附至直立部113b的内侧面。磁性编码器114由掺杂有磁性粉末的橡胶磁体形成，并形成有沿其周向交替布置的磁N极和S极。
另一方面，第一密封板112包括具有L形截面的芯金属115以及密封构件116，该密封构件利用硫化粘合剂粘附至芯金属115，并包括与第二密封板113的直立部113b的外侧面滑动接触的侧唇116a以及与第二密封板113的筒状部113a滑动接触的一对径向唇116b、116c。
在外构件101的端部上安装有环形传感器保持件119，其包括装配筒体117以及结合至该装配筒体117的保持部118。装配筒体117包括筒状装配部117a以及从装配部117a径向向内延伸的凸缘部117b，并具有截面为L形的整体环形构造。
轮速传感器120与保持部118一体成型并嵌入其内，从而以预定气隙与编码器114相对。轮速传感器120包括：磁性检测元件，例如霍尔效应元件、磁阻元件(MR元件)等，以根据磁通的流向改变其性质；以及结合有波形成电路以重整磁性检测元件的输出波形的IC。
通过内圈106的端面与凸缘部117b之间形成的小间隙121形成迷宫式密封。该迷宫式密封可防止在外接头构件110的杆部111插入毂轮105之前(包括将轴承装置运输到汽车制造商组装线在内)磁粉末之类的异物进入磁性编码器114与轮速传感器120之间的空间。因而可提高轮速检测的可靠性。
参考专利文献1：日本特开专利公报No.254985/2003。
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在现有技术的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置中，由于传感器保持件119布置在转向节(未示出)与外接头构件110之间，因此担心泥水等之类的异物会通过外接头构件110与转向节之间的环形空间进入轴承装置中，从而降低轮速的检测精度。此外，还担心进入车轮轴承的旋转部并固结于其上的异物在离心力的作用下被吹掉而损坏磁性编码器114和保持部118的表面。因此，难以长期保持轮速检测的可靠性。
此外，还担心若装配筒体117的装配部117a倾斜地或不正确地压配到外构件101上，则由于凸缘部与外构件101的端面之间形成间隙而不能形成合适的气隙(迷宫)。
还担心由于装配筒体117错误地沿其周向压配到外构件101上时装配筒体117的排放孔123错误定位从而结合至装配筒体117的保持部118也相对于外构件101错误定位，因而在轴承装置的组装之后线束122(图30)的长度不足并受损，或者异物一旦进入轴承装置中就不能确保从其排出，因此留在轴承装置中并固结在其内。因此，进入车轮轴承的旋转部并固结于其上的异物在离心力的作用下会被吹掉而损坏磁性编码器114和保持部118的表面。因此，难以长期保持轮速检测的可靠性。
此外，由于未严格限制传感器保持件119的保持部118从外构件101的端面伸出的伸出量以及径向厚度，因而担心保持部118会与外接头构件110发生干涉。此外，担心在轴承装置的运输期间保持部118会被从该保持部取出而被任何东西卡住的线束122损坏。特别是在寒冷地区，由于线束122处于冻结状态，在车轮转向期间保持部118易于被施加至线束122的安装部的过大载荷损坏。
因此，本发明的目的是提供一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可防止异物进入检测部并提高传感器保持件的组装中的可加工性及精度，并因而提高轮速检测精度。
本发明的另一目的是提供一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可通过优化其尺寸而提高传感器保持件的强度和刚度，还可防止传感器保持件与车辆周围部件干涉。
解决问题的手段
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面提供一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置包括：外构件，在其外周上形成有待安装在车辆悬架装置上的体安装凸缘，在其内周上还形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，该毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘并具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，所述内圈压配到所述毂轮的所述筒状部上，并且所述毂轮和所述内圈在外周面上形成与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；可滚动地容纳在所述内滚道表面和所述外滚道表面之间的双列滚动元件；在所述外构件与所述内构件之间形成的环状开口中安装的密封件；传感器保持件，该传感器保持件包括压配到所述外构件的内侧端部的外周上的环状罩以及与该罩结合并由合成树脂制成的保持部，在该保持部中包含有轮速传感器；以及脉冲环，该脉冲环布置在所述内圈的外周上并具有交替且等距变化的周向特性，该脉冲环以预定轴向间隙与所述轮速传感器相对布置，所述车轮用轴承装置特征在于：所述罩包括适于压配到所述外构件的所述内侧端部上的筒状装配部、从该装配部径向向内延伸并适于与所述外构件的端面紧密接触的凸缘部以及从该凸缘部进一步径向向内延伸的底部；所述保持部一体结合至所述底部；并且所述凸缘部形成为具有平坦表面，使得其形成为与所述外构件的端面抵接的抵接宽度大于5mm以上，或者该抵接宽度相对于所述外构件的端面的平坦宽度大于50％以上。
根据第一方面的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，由于其包括传感器保持件，该传感器保持件包括压配到所述外构件的内侧端部的外周上的环状罩以及与该罩结合并由合成树脂制成的保持部，在该保持部中包含有轮速传感器，并且其特征在于所述罩包括适于压配到所述外构件的所述内侧端部上的筒状装配部、从该装配部径向向内延伸并适于与所述外构件的端面紧密接触的凸缘部以及从该凸缘部进一步径向向内延伸的底部；所述保持部一体结合至所述底部；并且所述凸缘部形成为具有平坦表面，使得其形成为与所述外构件的端面抵接的抵接宽度大于5mm以上，或者该抵接宽度相对于所述外构件的端面的平坦宽度大于50％以上，因而可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可通过实现罩与外构件之间的紧密接触而防止罩倾斜地或不正确地压配到外构件上，从而提高罩的定位精度并因此提高传感器保持件的组装精度以及检测精度。
如第二方面所限定的，优选的是所述密封件的内侧密封件包括：环状密封板，该环状密封板包括由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述外构件的内侧端中的芯金属以及与该芯金属结合成一体的密封构件；以及抛油环，该抛油环由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述内圈的外周上；并且磁性编码器一体结合至所述抛油环的内侧面，该磁性编码器由掺杂有磁粉末的弹性体制成，并被磁化为沿周向交替布置有N极和S极。
如第三方面所限定的，优选的是在所述罩的底部上形成固定部，使其在该底部的径向外部从该底部朝内侧伸出；并且所述保持部布置在超过所述固定部的外周至所述装配部的区域上。这使得可确保保持部所用的空间，并通过使凸缘部进一步径向向内延伸而增大凸缘部的平坦表面。
如第四方面所限定的，还优选的是线束与所述罩相切地从所述保持部延伸。这使得可容易地从转向节径向向外取出线束，并因而提高轴承装置的组装的可加工性。
如第五方面所述限定的，还优选的是所述保持部布置在与相对于地面的垂直方向成30°～90°的范围内。这可防止保持部中的内部布线受到使线束相对于保持部过度弯曲造成的不良影响，并防止由于线束长度的不必要增加引起的可加工性变差。
如第六方面所限定的，优选的是在所述罩的所述底部中在最接近地面的位置处形成排放孔。这使得即使泥水或碎屑之类的异物进入罩中也可容易地将其从罩的底部排出。因此，可防止轴承装置的部件受到异物的不良影响。
如第七方面所限定的，优选的是所述罩由非磁性奥氏体不锈钢板形成。这使得可在不对轮速传感器的感测性能造成任何不良影响的情况下确保准确的检测精度。
如第八方面所限定的，优选的是所述抛油环由铁磁钢板形成。这使得可增强磁性编码器的输出信号，并因而确保稳定的检测精度。
如第九方面所限定的，优选的是所述保持部由非磁性合成树脂形成。这使得可在不对轮速传感器的感测性能造成任何不良影响的情况下长期维持轴承装置的抗腐蚀性、强度和耐用性。
如第十方面所限定的，优选的是所述保持部由聚苯硫醚形成。这也使得可在不对轮速传感器的感测性能造成任何不良影响的情况下长期维持轴承装置的抗腐蚀性、强度和耐用性。
如第十一方面所限定的，还优选的是所述保持部包括含10～45wt％的玻璃纤维的纤维增强材料。这使得可在超过其玻璃化转变温度的温度下使用半晶质材料，从而提高耐热性，并且由于弹性模量的增大可提高刚度和尺寸稳定性。
如第十二方面所限定的，还优选的是在所述外构件的内侧端的预定位置形成一标记，在所述传感器保持件的预定位置形成另一标记；并且在这些标记相互对准的情况下将所述传感器保持件安装在所述外构件上。这使得可通过观看各标记而将传感器保持件准确安装在外构件上，从而提高轴承装置的组装中的可加工性，因而提供可靠性改进的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置。
如第十三方面所限定的，优选的是所述外构件的标记通过激光标记或着色形成。
如第十四方面所限定的，还优选的是所述传感器保持件的标记通过着色或凹刻形成。
如第十五方面所限定的，还优选的是连接至所述轮速传感器以向控制器发送该轮速传感器的输出的线束从所述传感器保持件的所述保持部取出；并且所述保持部的径向尺寸限制在8.5mm～15.0mm的范围，并且所述保持部从所述外构件的端面伸出的轴向伸出量限制在8.5mm～20.0mm。这使得可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可确保强度和刚度，从而即使线束被拉出也可防止保持部断裂，并通过防止与轴承装置的周围部件及悬架发生干涉而提高可靠性。
如第十六方面所限定的，优选的是所述轮速传感器包括：磁性检测元件，该磁性检测元件用于根据磁通的流向改变其特性；以及与波形成电路结合以重整所述磁性检测元件的输出波形的IC。这使得可减小轴承装置的尺寸，并以低成本获得具有高可靠性的轮速检测。
如第十七方面所限定的，还优选的是所述抛油环定位并固定成使所述编码器的内侧面与所述内圈的端面位于相同平面中，或者在从该端面朝所述轴承装置的内侧略微缩进的位置；并且所述保持部的外侧面布置成不从所述罩的所述底部的内表面伸出。因而可防止磁性编码器或保持部的表面在离心力的作用下被吹掉的泥水或碎屑之类的异物损坏。因而，可稳定而准确地长期保持磁性编码器与轮速传感器的检测部之间的间隙。
发明效果
根据本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，由于其包括：外构件，在其外周上形成有待安装在车辆悬架装置上的体安装凸缘，在其内周上还形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，该毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘并具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，所述内圈压配到所述毂轮的所述筒状部上，并且所述毂轮和所述内圈在外周面上形成与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；可滚动地容纳在所述内滚道表面和所述外滚道表面之间的双列滚动元件；在所述外构件与所述内构件之间形成的环状开口中安装的密封件；传感器保持件，该传感器保持件包括压配到所述外构件的内侧端部的外周上的环状罩以及与该罩结合并由合成树脂制成的保持部，在该保持部中包含有轮速传感器；以及脉冲环，该脉冲环布置在所述内圈的外周上并具有交替且等距变化的周向特性，该脉冲环以预定轴向间隙与所述轮速传感器相对布置，所述车轮用轴承装置的特征在于：所述罩包括适于压配到所述外构件的所述内侧端部上的筒状装配部、从该装配部径向向内延伸并适于与所述外构件的端面紧密接触的凸缘部以及从该凸缘部进一步径向向内延伸的底部；所述保持部一体结合至所述底部；并且所述凸缘部形成为具有平坦表面，使得其形成为与所述外构件的端面抵接的抵接宽度大于5mm以上，或者该抵接宽度相对于所述外构件的端面的平坦宽度大于50％以上，因而可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可通过实现罩与外构件之间的紧密接触而防止罩倾斜地或不正确地压配到外构件上，从而提高罩的定位精度，并因此提高传感器保持件的组装精度以及检测精度。
实施本发明的最佳模式
实施本发明的最佳模式是一种结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其包括：外构件，在其外周上形成有待安装在车辆悬架装置上的车体安装凸缘，在其内周上还形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，该毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘并具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，所述内圈压配到所述毂轮的所述筒状部上，并且所述毂轮和所述内圈在外周面上形成与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；可滚动地容纳在所述内滚道表面和所述外滚道表面之间的双列滚动元件；在所述外构件与所述内构件之间形成的环状开口中安装的密封件；传感器保持件，该传感器保持件包括压配到所述外构件的内侧端部的外周上的环状罩以及与该罩结合并由合成树脂制成的保持部，在该保持部中包含有轮速传感器；所述密封件的内侧密封件包括环状密封板，该环状密封板包括由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述外构件的内侧端中的芯金属以及与该芯金属结合成一体的密封构件，该内侧密封件还包括由钢板压制而成为具有大致L形截面并适于装配到所述内圈的外周上的抛油环；以及结合至所述抛油环的内侧面的磁性编码器，该磁性编码器的周向性质交替而等距地变化，并且该磁性编码器以预定轴向间隙与所述轮速传感器相对布置，其特征在于：所述罩包括适于压配到所述外构件的所述内侧端部上的筒状装配部、从该装配部径向向内延伸并适于与所述外构件的端面紧密接触的凸缘部以及从该凸缘部进一步径向向内延伸的底部；在所述罩的底部上形成固定部，使其在该底部的径向外部从该底部朝内侧伸出；并且所述保持部布置在超过所述固定部的外周至所述装配部的区域上；并且所述凸缘部形成为具有平坦表面，使得其形成为与所述外构件的端面抵接的抵接宽度大于5mm以上，或者该抵接宽度相对于所述外构件的端面的平坦宽度大于50％以上。
附图说明
图1是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；
图2是图1的局部放大图，示出了检测部；
图3是图2的局部放大图；
图4是图1的侧视图；
图5是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第二实施方式的纵剖视图；
图6是图5的局部放大图，示出了检测部；
图7是示出在安装传感器保持件之前车轮用轴承装置的侧视图；
图8是图5的侧视图；
图9是示出在安装传感器保持件之前作为图7的变型的车轮用轴承装置的前视图；
图10是图9的前视图，示出了安装传感器保持件之后的车轮用轴承装置；
图11(a)是示出图10的组装状态的局部放大图，图11(b)是示出图11(a)的变型的局部放大图；
图12是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第三实施方式的纵剖视图；
图13是示出图12的传感器保持件的结构的说明图；
图14是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第四实施方式的纵剖视图；
图15是图14的局部放大图；
图16是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第五实施方式的纵剖视图；
图17是图16的局部放大图；
图18是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第六实施方式的纵剖视图；
图19是图18的局部放大图，示出了检测部；
图20是示出图19的传感器保持件的结构的说明图；
图21是图18的侧视图；
图22(a)和图22(b)分别是罩的纵剖视图和前视图；
图23是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第七实施方式的纵剖视图；
图24是图23的局部放大图，示出了检测部；
图25是从箭头III-III剖取的图；
图26是沿图25的线VI-VI剖取的局部剖视图；
图27是图26的变型的局部剖视图；
图28是现有技术的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的纵剖视图；
图29是图28的局部放大图；以及
图30是图28的侧视图。
附图标记说明
1，48……毂轮
1a，2a……内滚道表面
1b……筒状部
1c，24a……锯齿部
1d……敛缝部
2……内圈
3，49……内构件
4……滚动元件(滚珠)
5，50……外构件
5a……外滚道表面
5b……体安装凸缘
5c……外构件端面
6……车轮安装凸缘
6a……毂螺栓
6b……基部
7……保持架
8……外侧密封件
9，51……内侧密封件
10，27，37，40，43，56，69……传感器保持件
11，28，38，41，44……罩
11a，28a，44a……装配部
11b，28b，44b……凸缘部
11c，28c，38a，44c……底部
12，29，39，42，45……保持部
13……等速万向接头
14，36，64……轮速传感器
15，58……抛油环
15a，58a，59a……筒状部
15b，58b，62b……直立部
16，63……磁性编码器
17，57……密封板
18，59，62……芯金属
19，60……密封构件
19a，60a……侧唇
19b……油脂唇
19c……中间唇
20，30，41a……固定部
20a，30a……槽口
20b……圆孔
21，66……线束
22……外接头构件
23……肩部
24……轴部
24b……阳螺纹(外螺纹)
25……紧固螺母
26，47……排放孔
31，32，33，34，35……标记
36a，64c……IC
36b，64b……导线
42a，45a，59b，62a……内周
45b，62c……外周
46……通孔
52……接头内圈
53……保持架
54……扭矩传递滚珠
55……口部
60b，60c……径向唇
61……脉冲环
64a……磁性检测元件
65……取出部
67……连接器
68……夹
70……锚固部
70a……凹部
101……外构件
101a……外滚道表面
101b……体安装凸缘
102……内构件
103……滚珠
104……车轮安装凸缘
104a……毂螺栓
105……毂轮
105a，106a……内滚道表面
105b……筒状部
105c……锯齿部
106……内圈
107……保持架
108，109……密封件
110……外接头构件
111……杆部
112……第一密封板
113……第二密封板
113a……筒状部
113b……直立部
114……磁性编码器
115……芯金属
116……密封构件
116a……侧唇
116b，116c……径向唇
117……装配筒体
117a……装配部
117b……凸缘部
118……保持部
119……传感器保持件
120……轮速传感器
121……小间隙
122……线束
123……排放孔
A……从保持部的检测表面至IC的成型厚度
B……IC的厚度
C……IC与线束中心之间的距离
D……线束半径
Da……外构件的外径
Dh……保持部的外径
Do……外构件的端部的内径
E……从线束至保持部的成型厚度
F……罩的抵接表面与保持部的检测表面之间的距离
G……保持部的轴向伸出量
H……从外周至线束的成型厚度
J……线束与导线之间的距离
K……导线的弯曲部与IC之间的距离
L……IC的径向宽度
M……从IC至保持部的内周的成型厚度
N……保持部的径向尺寸
W……压配工具的挤压范围
KN……转向节
t……罩的厚度
α……端面的平坦宽度
β……罩的抵接宽度
γ……迷宫式密封
θ……倾角
具体实施方式
第一实施方式
以下参照附图描述本发明的第一实施方式。
图1是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第一实施方式的纵剖视图，图2是图1的局部放大图，示出了检测部，图3是图2的局部放大图，图4是图1的侧视图。在以下描述中，轴承装置的外侧是指安装在车辆上时的“外侧”(图中的左侧)，轴承装置的内侧是指安装在车辆上时的“内侧”(图中的右侧)。
本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置具有所谓的“第三代”结构，并包括：内构件3，其包括毂轮1和内圈2；以及外构件5，其经由双列滚动元件(滚珠)4、4装配到内构件3上并连接至等速万向接头13。
毂轮1与用于在其外侧端安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘6一体形成，并在其上周向等距的位置固定毂螺栓6a。毂轮1的外周面形成有一个(外侧)内滚道表面1a和从该内滚道表面1a轴向延伸的筒状部1b，毂轮1的内周形成有用于传递扭矩的锯齿部(或者花键)1c。内圈2以预定过盈压配到筒状部1b上，并在其外周上形成有内侧(另一)内滚道表面2a。
毂轮1由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中高碳钢(例如S53C)制成，并在从车轮安装凸缘6的形成密封件8的密封件台部的内侧基部6b经由内滚道表面1a至筒状部1b的区域中通过高频感应淬火形成表面硬度为58～64HRC的硬化层。因而，不仅可提高基部6b的耐磨性，而且可抑制与内圈2形成装配表面的筒状部1b的磨损，从而提供对施加至车轮安装凸缘6的旋转弯曲载荷的充分机械强度，并因此提高毂轮1的耐用性。内圈2和滚动元件4由SUJ2之类的高碳铬钢制成，并通过浸淬硬化至其芯部而具有58～64HRC的表面硬度。
外构件5由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中/高碳钢(例如S53C)制成，并在其外周面上形成有待安装在转向节KN上的体安装凸缘5b，在其内周上形成有与内构件3的双列内滚道表面1a、2a对应的双列外滚道表面5a、5a。双列外滚道表面5a、5a通过高频感应淬火硬化而具有58～64HRC的表面硬度。双列滚动元件4、4容纳在外构件5的外滚道表面5a、5a与相对布置的内滚道表面1a、2a之间，并由保持架7、7可滚动地保持在其内。在外构件5与内构件3之间形成的环形空间中布置密封件8、9，以防止容纳在轴承中的油脂泄漏，并防止雨水或灰尘进入轴承中。
等速万向接头13包括外接头构件22、接头内圈、保持架和扭矩传递滚珠(未示出)。外接头构件22具有从肩部23轴向延伸的一体形成的轴部24。轴部24在其外周上形成有与毂轮1的锯齿部1c接合的锯齿部(或花键)24a并在锯齿部24a的端部上形成有外(阳)螺纹24b。外接头构件22经由锯齿部1c、24a插入毂轮1中，直至内圈2的端面抵靠外接头构件22的肩部23。因此，毂轮1和外接头构件22可以通过紧固至外螺纹24b的紧固螺母25以可传递扭矩且可拆卸的方式结合。
在该实施方式中，传感器保持件10安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件10包括杯状罩11以及结合至该罩11的保持部12。如图2的放大图中所示，罩11形成为具有大致环状构造，并包括压配到外构件5的内侧端的外周上的筒状装配部11a、从装配部11a径向向内延伸并适于与外构件5的端面5c紧密接触的凸缘部11b以及从凸缘部11b进一步径向向内延伸的底部11c。
根据该结构，由于装配部11a在凸缘部11b与外构件5的端面5c紧密接触的状态下装配到外构件5的内侧端部，因而可容易且准确地相对于外构件5定位传感器保持件10，因而可准确检测轮速。罩11由不锈钢板之类的防护非磁性钢板(例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等))压制而成。因而，可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其不会对后述的轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响，并且可通过抑制在罩11上产生腐蚀而长期保持可靠性。
根据该实施方式，在罩11的底部11c的径向向外周向部(即，远离地面一侧的周向部)上形成固定部20，使其朝内侧伸出。更具体地说，如图4中所示，保持部12一体结合至固定部，并且该固定部20布置成可位于与垂直于地面的线成30～90°倾角θ的范围内。在固定部20中形成槽口20a，保持部12延伸到槽口20a中并在超过固定部20的周边至装配部11a的区域内与固定部20形成一体。线束21与罩11相切地从保持部12延伸，并连接至轮速传感器14。这样的结构使得线束21可容易地径向向外从转向节KN取出，并因而改进组装的可加工性。
若倾角θ小于30°，则为了径向向外从转向节KN取出线束21，线束21不得不相对于保持部12过度弯曲。这会对保持部12的内部布线造成不良影响并且是不期望的。另一方面，若倾角θ超过90°，则线束21的长度不得不不必要地延长，从而使组装操作复杂。因而，不仅可加工性变差，而且线束21倾向于与转向节KN以及车辆的其它周围部件发生干涉。
此外，在罩11的底部11c中在最接近地面的位置处形成细长的排放孔26。因而，在车辆行驶期间会进入罩11的底部11c中的泥水或碎屑之类的异物可容易地从其排出而不会长期留在这里。因而，可防止车辆的周围部件被固结的异物损坏。
保持部12由其内含有10～45wt％的玻璃纤维(GF)作为纤维增强材料的非磁性特殊醚类树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS))注射成型。因而，可提供在不对轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响的情况下提高抗腐蚀性、强度和耐用性的车轮用轴承装置。包含作为增强纤维的玻璃纤维使得可在超过其玻璃化转变温度的温度下使用半晶质材料，从而提高耐热性。由于弹性模量的增大还可提高保持部12的刚度。
对于塑性树脂中的玻璃纤维含量，小于10wt％则不能实现充分效果，另一方面若玻璃纤维量超过45wt％，则成型品中的纤维会导致各向异性，从而增大密度并降低尺寸稳定性。除PPS之外，保持部12还可由可注射的合成树脂形成，例如聚酰胺(PA)66、PA 6-12、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。所述纤维增强材料不限于玻璃纤维，例如可使用碳纤维(CF)、芳纶纤维或硼纤维。
轮速传感器14嵌在保持部12中，使得其以预定轴向间隙(气隙)与后述磁性编码器16相对布置。轮速传感器14包括：磁性检测元件，例如霍尔效应元件、磁阻元件(MR元件)等，以根据磁通的流向改变其性质；以及结合有波形成电路以重整磁性检测元件的输出波形的IC。这使得能以高可靠性和低成本检测轮速。除上述材料之外，保持部12还可由可注射的合成树脂形成，例如聚酰胺(PA)66、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。保持部12可通过与罩11的固定部20一体成型而与其结合成一体。
如图2中所示，抛油环15压配到内圈2上，从而与保持部12轴向相对。抛油环15形成内侧密封件9的一部分，并包括压配到内圈2上的筒状部15a以及从筒状部15a径向向外延伸的直立部15b。抛油环15由铁素体不锈钢板(JIS SUS 430等)之类的铁磁钢板或防护冷轧板(JISSPCC等)压制而成为具有大致L形截面。磁性编码器16为掺杂有铁素体之类的磁粉末的弹性体(例如，橡胶)，并利用硫化粘合剂一体结合至抛油环15的直立部15b的内侧面。磁性编码器16构造成具有沿其周边交替布置的N极和S极的旋转编码器，以检测轮速。
内侧密封件9由所谓的“充填密封”形成，包括抛油环15以及具有大致L形截面并适于与抛油环15相对地安装在外构件5上的环形密封板17。密封板17包括装配到外构件5的内侧端上的芯金属18以及利用硫化粘合剂粘附至芯金属18的密封构件19。芯金属18由铁素体不锈钢板(JIS SUS 430等)或防护冷轧板(JIS SPCC等)压制而成为具有大致L形截面。
另一方面，密封构件19由合成橡胶之类的弹性构件形成，并包括与直立部15b滑动接触的侧唇19a、与筒状部15a滑动接触的油脂唇19b和中间唇19c。抛油环15的直立部15b的外周缘以微小径向间隙与芯金属18相对布置，从而形成迷宫式密封。
根据该实施方式，罩11的凸缘部11b形成为具有平坦表面，使得其与外构件5的端面5c抵接的抵接宽度β为5mm以上。若不能确保5mm的抵接宽度β，则设定成可实现凸缘部11b的抵接宽度β相对于端面5c的平坦宽度α为50％以上(β/α≥0.5)。这使得可提供这样的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可通过实现罩与外构件之间的密切接触以防止罩倾斜地或不正确地压配到外构件上，从而提高罩的定位精度，并因此提高传感器保持件的组装精度以及检测精度。
若不能确保这样的设定值，则可例如通过修改罩11的倒角部的厚度和尺寸而实现大致相同的效果。与其中底部形成为从罩的凸缘部轴向伸出并且保持部结合至底部的内侧的现有技术的传感器保持件相反，根据当前实施方式，底部11c形成为从罩11的凸缘部11b径向向内延伸，固定部20形成为从底部11c朝内侧伸出并且保持部12布置成超过固定部20的外周至装配部11a。因此，使得可在确保保持部12所用的空间的情况下通过使凸缘部11b进一步径向向内延伸而容易地增大平坦平面。
尽管在该实施方式中示出了包括磁性编码器16以及具有霍尔效应元件之类的磁性检测元件的轮速传感器14的主动型轮速检测装置，但是也可利用包括例如齿轮、磁体和环形线圈等的被动型轮速检测装置。
第二实施方式
图5是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第二实施方式的纵剖视图，图6是图5的局部放大图，示出了检测部，图7是示出在安装传感器保持件之前车轮用轴承装置的侧视图，图8是图5的侧视图，图9是示出在安装传感器保持件之前作为图7的变型的车轮用轴承装置的前视图，图10是图9的前视图，示出了安装传感器保持件之后的车轮用轴承装置，图11(a)是示出图10的组装状态的局部放大图，图11(b)是示出图11(a)的变型的局部放大图。该第二实施方式与第一实施方式的主要区别仅在于传感器保持件的结构。因此，在该实施方式中也利用相同附图标记表示与第一实施方式相同的部分、部件或功能。
该车轮用轴承装置具有所谓的“第三代”结构，并包括：内构件3，其包括毂轮1和内圈2；以及外构件5，其经由双列滚动元件(滚珠)4、4装配到内构件3上。
在该实施方式中，传感器保持件27安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件27包括杯状罩28以及结合至罩28的保持部29。罩28由不锈钢板之类的防护非磁性钢板(例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等))压制而成。因而，可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其不会对轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响，并且可通过抑制在罩28上产生腐蚀而长期保持可靠性。
罩28形成为具有大致环状构造，并包括压配到外构件5的内侧端的外周上的筒状装配部28a、从装配部28a径向向内延伸并适于与外构件5的端面5c紧密接触的凸缘部28b以及从凸缘部28b进一步径向向内延伸的底部28c。根据该结构，由于罩28在凸缘部28b与外构件5的端面5c紧密接触的状态下装配到外构件5的内侧端部，因而可容易且准确地相对于外构件5定位传感器保持件27，因而可准确检测轮速。
在罩28的底部28c的径向向外周向部(即，远离地面一侧的周向部)上形成固定部30，使其朝内侧伸出。更具体地说，如图8中所示，固定部30布置成可位于与垂直于地面的线成30～90°倾角θ的范围内。在固定部30中形成槽口30a，保持部29延伸到槽口30a中并与其形成一体。线束21与罩28相切地从保持部29延伸，并连接至轮速传感器14。这样的结构使得线束21可容易地径向向外从转向节KN取出，并因而改进组装的可加工性。保持部29可通过嵌件成型至罩28的固定部30而结合成一体。
若倾角θ小于30°，则为了径向向外从转向节KN取出线束21，线束21不得不相对于保持部20过度弯曲。这会对保持部29中的内部布线造成不良影响并且是不期望的。另一方面，若倾角θ超过90°，则线束21的长度不得不不必要地延长，从而使组装操作复杂。因而，不仅可加工性变差，而且线束21倾向于与转向节KN以及车辆的其它周围部件发生干涉。
此外，在罩28的底部28c中在最接近地面的位置处形成细长的排放孔26。因而，在车辆行驶期间会进入罩28的底部28c中的泥水或碎屑之类的异物可容易地从其排出而不会长期留在这里。因而，可防止车辆的周围部件被固结的异物损坏。
轮速传感器14嵌在保持部29中。保持部29由其内含有玻璃纤维之类的纤维增强材料的非磁性特殊醚类树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS))注射成型。因而，可提供在不对轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响的情况下提高抗腐蚀性、强度和耐用性的车轮用轴承装置。除上述材料之外，保持部29还可由可注射的合成树脂形成，例如PA 66、PPA、PBT等。
在该实施方式中，如图7中所示，在外构件5的内侧端面5c上形成预定标记31。该标记31由激光标记方法形成为与传感器保持件27的保持部29对应的相位处的点。标记31可通过着色形成。
另一方面，通过在传感器保持件27的保持部29的侧面上的预定位置处着色而形成标记32。该标记32形成为与轮速传感器14对应的位置处的点。在传感器保持件27的组装步骤期间，传感器保持件27可安装在外构件5上，使外构件5的标记31与保持部29的标记32相互对准。这使得可通过观看各标记而将传感器保持件27准确安装在外构件5上，从而提高轴承装置的组装中的可加工性，并因而提供可靠性改进的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置。传感器保持件27的标记32可与保持部29的形成同时凹刻而成。
图9示出前述组装方法的变型。在该变型中，在外构件5的内侧端的外周上形成标记33。该标记33通过激光标记方法形成为与传感器保持件27的保持部29对应的相位处的带。
相反，如图10中所示，在传感器保持件27的罩28的装配部28a的外周上形成标记34。该标记34形成为与轮速传感器14对应的位置处的带。可通过如图11(a)所示使外构件5的标记33与罩28的标记33相互对准而将传感器保持件27装配到外构件5上。这使得可通过观看标记33、34而将传感器保持件27准确安装在外构件5上，从而进一步提高传感器保持件27相对于外构件5的定位精度以及轴承装置的组装中的可加工性。
标记方法可以为图11(b)中所示的另一变型。在该变型中，在外构件5的内侧端的外周上形成标记33，在传感器保持件27的保持部29的外周上形成点构造的标记35。可通过使这些标记33、35相互对准而将传感器保持件27安装在外构件5上。
第三实施方式
图12是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第三实施方式的纵剖视图，图13是示出图12的传感器保持件的结构的说明图。该第三实施方式与第二实施方式的主要区别仅在于轮速传感器的结构。因此，在该实施方式中也利用相同附图标记表示与前述实施方式相同的部分、部件或功能。
在该实施方式中，传感器保持件27安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件27包括杯状罩28以及结合至罩28的保持部29。
图12中所示的轮速传感器36以预定轴向间隙(气隙)与磁性编码器16相对布置，并包括：磁性检测元件，例如霍尔效应元件、磁阻元件(MR元件)等，根据磁通的流向改变其性质；结合有波形成电路以重整磁性检测元件的输出波形的IC 36a；以及导线36b。轮速传感器36的输出经由线束21发送至ABS(未示出)的控制器。这使得可以以高可靠性和低成本检测轮速，并可减小轴承装置的尺寸。
在该实施方式中，传感器保持件27的保持部29的若干部分限制为预定尺寸。如图13中所示，保持部29的轴向尺寸G定义为G＝A+B+C+D+E+F，其中A为保持部29的检测表面(外侧端面)与IC 36a之间的成型厚度，B为IC 36a的厚度，C为IC 36a与线束21的中心之间的距离，D为线束21的半径，E为线束21与保持部29的内侧端面之间的成型厚度，F为罩28的凸缘部28b和外构件5的端面5c抵接的抵接表面与保持部29的检测表面之间的距离。
为了防止保持部29被线束21向其施加的拉力损坏，必须确保线束21所在的部分处的轴向成型厚度至少为E＝1.0mm并且C＝3.0mm。而且，为了防止IC 36a被进入磁性编码器16的内侧面与保持部29的检测表面之间的异物损坏，必须确保IC 36a所在的部分处的轴向成型厚度至少为A＝0.5mm。当假设通常使用的IC 36a的厚度B为1.6mm，线束21的半径D为2.0mm，并且考虑到必要气隙和抛油环15的定位误差，尺寸F为0.4mm时，保持部29从外构件5的端面5c的最小轴向伸出量G表述为：G＝A+B+C+D+E+F＝0.5+1.6+3.0+2.0+1.0+0.4＝8.5mm。考虑保持部29与周围部件(例如，等速万向接头，未示出)的干涉，优选保持部29的轴向伸出量为20mm以下。
另一方面，保持部29的径向尺寸N定义为N＝H+J+K+L+M，其中H为保持部29的外周与线束21之间的成型厚度，J为线束21的外周与导线36b之间的距离，K为导线36b的弯曲部与IC 36a之间的距离，L为IC 36a的径向宽度，M为IC 36a与保持部29的内周之间的成型厚度。
为了防止保持部29被线束21施加的拉力损坏，必须确保线束所在的部分处的径向成型厚度至少为H＝1.0mm，M＝1.0mm。根据通常所用的轮速传感器36的实际尺寸，假设J为1.5mm，K为1.5mm，L为3.5mm，并且M为1.0mm，保持部的最小径向尺寸N表述为：N＝H+J+K+L+M＝1.0+1.5+1.5+3.5+1.0＝8.5mm。考虑保持部29与周围部件(例如，等速万向接头，未示出)的干涉，优选保持部29的径向尺寸N为15mm以下。
因此，可通过计算传感器保持件27的保持部29的尺寸并将其设定为优化值而优化传感器保持件27的尺寸，从而提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可提高保持部29的强度和刚度，并防止保持部29与周围部件发生干涉，从而提高车轮用轴承装置的可靠性。
第四实施方式
图14是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第四实施方式的纵剖视图，图15是图14的局部放大图。该实施方式与第二实施方式的主要区别仅在于传感器保持件的结构。因此，该实施方式中也利用相同附图标记表示与前述实施方式相同的部分、部件或功能。
在该实施方式中，传感器保持件37安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件37包括杯状罩38以及结合至罩38的保持部39。罩38由不锈钢板之类的防护非磁性钢板(例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等))压制而成。因而，可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其不会对轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响，并且可通过抑制在罩38上产生腐蚀而长期保持可靠性。
罩38形成为具有大致环状构造，并包括压配到外构件5的内侧端的外周上的筒状装配部11a、从装配部11a径向向内延伸并适于与外构件5的端面5c紧密接触的凸缘部11b以及从凸缘部11b进一步径向向内延伸的底部38a。根据该结构，由于罩38在凸缘部11b与外构件5的端面5c紧密接触的状态下装配到外构件5的内侧端部，因而可容易且准确地相对于外构件5定位传感器保持件37，因而可准确检测轮速。
在罩38的底部38a的径向向外周向部(即，远离地面一侧的周向部)上形成固定部20，使其朝内侧伸出。在固定部20中形成圆孔20b，使得合成树脂制成的保持部39可通过嵌件成型与罩38结合成一体。这可将保持部39强力固定至罩38。因此，即使将轴承装置用于高低温反复变化的严酷条件下也可确保保持部39与罩38紧密接触，并因而防止嵌件成型的保持部39与罩38分离。
轮速传感器14嵌在保持部39中。保持部39由其内含有玻璃纤维之类的纤维增强材料的非磁性特殊醚类树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS))注射成型。因而，可提供在不对轮速传感器14的检测性能造成任何不良影响的情况下提高抗腐蚀性、强度和耐用性的车轮用轴承装置。除上述材料之外，保持部39还可由可注射的合成树脂形成，例如PA 66、PPA、PBT等。
在该实施方式中，定位并固定抛油环15，使得磁性编码器16的内侧面与内圈2的端面位于相同平面中，或者位于从该端面朝轴承装置的内侧(车辆的外侧)略微缩进的位置，并且保持部39的外侧面布置成不从罩38的底部38a的内表面伸出。因而，可防止磁性编码器16的表面或保持部39被在离心力的作用下吹掉的泥水或碎屑之类的异物损坏。因而，可稳定而准确地长期保持磁性编码器16与轮速传感器14的检测部之间的间隙，从而提高轮速检测的可靠性。
罩38的底部38a的内侧面与磁性编码器16之间的距离L1设定在3mm内以确保期望气隙，并防止泥水等直接进入。保持部39的外侧面与底部38a的内侧面之间的距离δ设定在0～0.1mm内。若距离δ超过0.1mm，则磁性编码器16与轮速传感器14的磁性检测元件(检测部)之间的气隙过大，并因而减小磁通密度并降低检测精度。
第五实施方式
图16是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第五实施方式的纵剖视图，图17是图16的局部放大图。该实施方式与第四实施方式的主要区别仅在于传感器保持件的结构。因此，该实施方式中也利用相同附图标记表示与前述实施方式相同的部分、部件或功能。
该车轮用轴承装置具有所谓的“第三代”结构，并包括：内构件3，其包括毂轮1和内圈2；以及外构件5，其经由双列滚动元件(滚珠)4、4装配到内构件3上并连接至等速万向接头13。
在该实施方式中，传感器保持件40安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件40包括杯状罩41以及结合至该罩41的保持部42。如图17的放大图中所示，罩41包括压配到外构件5的内侧端的外周上的筒状装配部11a、从装配部11a径向向内延伸并适于与外构件5的端面5c紧密接触的凸缘部11b、以及从凸缘部11b进一步径向向内延伸的固定部41a。罩41由不锈钢板之类的防护非磁性钢板(例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS304等))压制而成。
在罩41的固定部41a中沿着固定部41a的外周形成多个圆孔20b，使得合成树脂制成的保持部42可通过嵌件成型与罩41结合成一体。轮速传感器14在保持部42的径向外部位置嵌在该保持部42中，从而与磁性编码器16轴向相对。因此，即使将轴承装置用于严酷条件下也可确保保持部42与罩41紧密接触，并因而防止嵌件成型的保持部42与罩41分离。保持部42由其内含有玻璃纤维之类的纤维增强材料的非磁性特殊醚类树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS))注射成型。
在该实施方式中，保持部42形成为具有大致矩形截面的基本环状构造。保持部42的内周面42a经由微小径向间隙与外接头构件22的肩部23相对，从而形成迷宫式密封γ。这使得可改善检测部的密封性能，并因而防止泥水和碎屑进入轴承装置并长期提高其可靠性。
此外，形成轮速传感器14的检测部的保持部42的外侧面与磁性编码器16的内侧面之间的距离L2设定在3mm内以确保期望气隙，从而防止泥水或碎屑直接进入内侧密封件9中。保持部42与外接头构件22的肩部23之间的径向间隙优选设定在0.5～3.0mm内。这使得可防止其间的干涉并确保检测部的密封性能。
第六实施方式
图18是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第六实施方式的纵剖视图，图19是图18的局部放大图，示出了检测部，图20是示出图19的传感器保持件的结构的说明图，图21是图18的侧视图，图22(a)和图22(b)分别是罩的纵剖视图和前视图。该实施方式与前述实施方式的主要区别仅在于传感器保持件的结构。因此，该实施方式中也利用相同附图标记表示与前述实施方式相同的部分、部件或功能。
在该实施方式中，传感器保持件43安装在外构件5的内侧端。该传感器保持件43包括杯状罩44以及结合至罩44的保持部45。罩44由不锈钢板之类的防护非磁性钢板(例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等))压制而成。因而，这可在不会对轮速传感器36的检测性能造成任何不良影响的情况下通过抑制在罩44上产生腐蚀而长期保持可靠性。
如图19中所示，罩44形成为具有大致环状构造，并包括压配到外构件5的内侧端的外周上的筒状装配部44a、从装配部44a径向向内延伸并适于与外构件5的端面5c紧密接触的凸缘部44b、以及从凸缘部44b进一步径向向内延伸的底部44c。保持部45在从凸缘部44b至底部44c的区域中在其整个周边上一体成型。根据该结构，由于罩44在凸缘部44b与外构件5的端面5c紧密接触的状态下装配到外构件5的内侧端部，因而可容易且准确地相对于外构件5定位传感器保持件43，并因而可准确检测轮速。
如图22中所示，在罩44的底部44c的径向向外周向部(即，远离地面一侧的周向部)上形成槽口20a，并且轮速传感器36在槽口20a中嵌在保持部45中。此外，沿着底部44的周边冲出多个通孔46，形成保持部45的成型合成树脂流入这些孔46中，从而强力固定至罩44而不会在其间产生任何分离。
在罩44的底部44c的径向向外周向部(即，最接近地面一侧的周向部)上形成细长的排放孔47。因而，在车辆行驶期间会进入罩44的底部44c中的泥水或碎屑之类的异物可容易地从其排出而不会长期留在该处。因而，可防止车辆的周围部件被固结的异物损坏。
保持部45由其内含有10～45wt％的玻璃纤维之类的纤维增强材料的非磁性特殊醚类树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS))注射成型。因而，可提供在不对轮速传感器36的检测性能造成任何不良影响的情况下提高抗腐蚀性、强度和耐用性的车轮用轴承装置。这使得可在超过其玻璃化转变温度的温度下使用半晶质材料，从而提高耐热性，并且由于弹性模量的增大可提高刚度和尺寸稳定性。
对于塑性树脂中的玻璃纤维含量，小于10wt％则不能实现充分效果，另一方面若玻璃纤维量超过45wt％，则成型品中的纤维会导致各向异性，从而增大密度并降低尺寸稳定性。除PPS之外，保持部45还可由可注射的合成树脂形成，例如聚酰胺(PA)66、PA 6-12、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。所述纤维增强材料不限于玻璃纤维，例如可使用碳纤维(CF)、芳纶纤维或硼纤维。
根据该实施方式，如图19中所示，保持部45的嵌有轮速传感器36的一部分具有大致矩形截面。另一方面，保持部45的适于在传感器保持件43安装在外构件5上期间被压配工具挤压的其它部分(即，图19中在保持部45的外径Dh与外构件5的端部的内径Do之间限定的部分L)中未布置与轮速传感器36相关的部件，例如IC 36a或导线36b。因而，即使在保持部45的安装操作期间通过压配工具挤压保持部45时也可防止与轮速传感器36相关的部件受损。
在除嵌有轮速传感器36的部分以外的部分中，在罩44的底部44c的两侧上成型薄壁内周部45a，还从内周部45a径向向外并从其轴向延伸地成型厚壁外周部45b。保持部45形成为具有与罩44的装配部44a的外径相同或者略小于装配部44a的外径的外径Dh(Dh≤Da+2t)，其中“t”为罩44的厚度。这使得可最小化保持部45的被压配工具挤压的面积，从而减小在保持部45中产生的应力以防止保持部45的变形和损坏。
此外，保持部45的内侧面形成为在其整个周边上具有共面构造，这使得压配工具可在其整个周边上基本均匀地挤压保持部45的挤压区W，从而减小在保持部45中产生的应力以防止保持部45的变形和损坏。此外，罩44的凸缘部44b可与外构件5的端面5c紧密接触，并因而将磁性编码器16与轮速传感器36之间的气隙准确地设定为预定值，以改善密封性能。而且，由于可确保罩44的紧固力，因而可确保防止由于车辆行驶期间产生的振动或冲击引起的传感器保持件43的轴向和周向运动而导致ABS误操作，因而通过长期保持期望检测精度而提高可靠性。术语“基本共面”是指设计构造的目标值基本无台阶，因而应当允许由加工误差产生的台阶。
第七实施方式
图23是本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第七实施方式的纵剖视图，图24是图23的局部放大图，示出了检测部，图25是从箭头III-III剖取的图，图26是沿图25的线VI-VI剖取的局部剖视图，图27是图26的变型的局部剖视图。该实施方式与前述实施方式的主要区别仅在于内侧密封件和传感器保持件的结构。因此，在该实施方式中也利用相同附图标记表示与前述实施方式相同的部分、部件或功能。
该车轮用轴承装置具有用于驱动车轮的所谓的“第三代”结构，并包括：内构件49，其包括毂轮48和内圈2；以及外构件50，其经由双列滚动元件(滚珠)4、4装配到内构件49上，并连接至等速万向接头13。
内构件49包括毂轮48以及固定在毂轮48上的内圈2。毂轮48在其外侧端上具有车轮安装凸缘6，在其外周上具有外侧内滚道表面1a以及从内滚道表面1a轴向延伸的筒状部1b。
毂轮48由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中/高碳钢(例如S53C)制成，并在从车轮安装凸缘6的内侧基部6b经由内滚道表面1a至筒状部1b的区域中通过高频感应淬火形成表面硬度为58～64HRC的硬化层。敛缝部1d在锻造后未被硬化而保持其表面硬度。
外构件50由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中/高碳钢(例如S53C)制成，并在其外周上形成有待安装在转向节(未示出)上的车体安装凸缘5b，在其内周上形成有与内构件49的双列内滚道表面1a、2a对应的双列外滚道表面5a、5a。
在该轴承装置中，内圈2的小径侧(外侧)的端面抵靠毂轮48的肩部，因而形成所谓的背靠背双联式双列角接触球轴承。在外构件50与内构件49之间的环状空间中安装密封件8、51，以防止密封在轴承装置内的润滑油脂泄漏并防止雨水或灰尘进入轴承装置中。
等速万向接头13包括外接头构件22、接头内圈52、保持架53和扭矩传递滚珠54。外接头构件22具有一体形成的杯状口部55、形成口部55的底部的肩部23以及从肩部23轴向延伸的轴部24。
在该实施方式中，传感器保持件56安装在外构件50的内侧端。内侧密封件51安装在传感器保持件56与内圈2之间形成的环状空间中。如图24中所示，密封件51包括均具有大致L形截面并彼此相对布置的环状密封板57和抛油环58。密封板57包括：芯金属59，传感器保持件56与该芯金属一起成型，并且该芯金属的暴露部装配到外构件50的端部；以及利用硫化粘合剂与芯金属59结合成一体的密封构件60。在抛油环58上装配脉冲环61。
芯金属59由例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)、铁素体不锈钢板(JIS SUS 430等)或防护冷轧板(JIS SPCC等)压制而成，并包括与传感器保持件56一体成型的筒状部59a、以及从筒状部59a径向向内延伸的内周部59b。筒状部59a的局部露出部装配到外构件50的端部中。这使得可向传感器保持件56施加强的抗拔出力，以改善装配部的密封性能。芯金属59优选由非磁性奥氏体不锈钢板形成，以防止轮速传感器64的检测性能受到不良影响。
密封构件60由NBR(丁腈橡胶)之类的合成橡胶形成，并利用硫化粘合剂与芯金属59的内周部59b结合成一体。密封构件60具有一体形成的侧唇60a以及一对径向唇60b、60c。
抛油环58由例如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)、铁素体不锈钢板(JIS SUS 430等)或防护冷轧板(JIS SPCC等)压制而成，并包括装配到内圈2的外周上的筒状部58a、以及从筒状部58a径向向外延伸的直立部58b。
脉冲环61包括压配到抛油环58上的芯金属62以及利用硫化粘合剂与芯金属62结合成一体的磁性编码器63。脉冲环61的芯金属62由铁素体不锈钢板(JIS SUS 430等)或防护冷轧板(JIS SPCC等)压制而成为具有大致C形截面，并包括压配到抛油环58的筒状部58a上的筒状内周62a、从内周62a径向向外延伸的直立部62b以及从直立部62b轴向延伸的外周62c。磁性编码器63利用硫化粘合剂与外周62c结合成一体。密封构件60的侧唇60a与脉冲环61的芯金属62的直立部62b滑动接触，所述一对径向唇60b、60c与抛油环58的筒状部58a滑动接触。
磁性编码器63为掺杂有铁素体之类的磁粉末的弹性体形成的橡胶磁体，并构造成具有沿其周边交替布置的N极和S极的旋转编码器，以检测轮速。这使得可与铁磁芯金属62配合而获得稳定检测精度。
密封件51使得可防止脉冲环61被灰尘等弄脏。此外，由于磁性编码器63通过与脉冲环61和径向唇60b、60c滑动接触的密封板57的侧唇60a而与滚动元件4及各滚道表面隔离，因而可防止由滚动元件4的旋转产生的磨蚀金属粉末等沉积并粘在磁性编码器63上。
传感器保持件56由其内包含玻璃纤维作为纤维增强材料的非磁性树脂材料(例如聚苯硫醚(PPS)，注射成型。轮速传感器64嵌在传感器保持件56的保持部中，并以预定径向间隙(气隙)与磁性编码器63相对。因而，可在不对轮速传感器64的检测性能造成任何不良影响的情况下提高抗腐蚀性、强度和耐用性。轮速传感器64包括：磁性检测元件64a，例如霍尔效应元件、磁阻元件(MR元件)等，根据磁通的流向改变其性质；以及IC 64c，其利用导线64b与波形成电路结合以重整磁性检测元件64a的输出波形。这使得能以高可靠性和低成本检测轮速。除上述材料之外，传感器保持件56还可由可注射的合成树脂形成，例如聚酰胺(PA)66和聚对苯二甲酸乙二酯等。图24中所示的轮速传感器64的实施方式仅为一个实施例，并且可使用集成有磁性检测元件64a以及波形成电路的IC。
如图25中所示，在传感器保持件56上在预定周向位置处(图25中的垂直方向的最上方位置)形成取出部65，其从传感器保持件56伸出。直接连接至轮速传感器64的IC 64c的线束66与取出部65一体成型。在线束66的端部上连接阳连接器67，该阳连接器待与连接至车辆主体上的电子电路的线束(未示出)相连。用于固定线束66的夹68与取出部65成90°内的安装角θ，锚固在传感器保护件56的侧面上。这使得可缩短从传感器保持件56沿周向延伸的线束66的长度，从而防止在车辆行驶期间线束66产生振动。因此，可提供结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可由于稳定的速度检测而提高线束66的耐用性以及轴承装置的可靠性，并防止传感器保持件56由于振动的影响而从外构件50拔出。
夹68由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防护冷轧板(JIS SPCC等)压制而成为具有大致C形构造，并在其注射成型期间一体固定在传感器保持件56上。可通过如图26中的箭头所示弯曲夹68的两端而使线束66容易地固定并接触传感器保持件56的侧表面。因而，可确保防止在车辆行驶期间线束66产生振动。
尽管作为一个实施例示出在传感器保持件56上形成从其朝内侧伸出的取出部65，线束66与取出部65直接成型在一起并且连接器67连接至线束66的端部，但是也可采用这样的结构，其中连接器与从其切向伸出的传感器保持件一体成型，与车辆主体上的电子电路相连的线束连接至该连接器，并且该线束通过夹固定在传感器保持件的侧表面上。
用于将线束66连接在传感器保持件56上的装置不限于夹68，例如可采用图27中所示的装置。该传感器保持件69通过注射成型与其侧面上的锚固部70形成一体。锚固部70具有形成为直径略小于线束66的外径的圆弧形截面的凹部70a，线束66卡合到凹部70a中。这使得可通过使锚固部70弹性变形而以“单触”式操作将线束66安装在凹部70a中，从而提高轴承装置的组装中的可加工性。
尽管在所示实施方式中示出了包括磁性编码器63以及具有霍尔效应元件之类的磁性检测元件的轮速传感器64的主动型轮速检测装置，但是也可利用包括例如齿轮、磁体和环形线圈等的被动型轮速检测装置。
参照优选实施方式描述了本发明。显然，本领域普通技术人员通过阅读并理解前述详细说明将会想到多种变型和更改。本发明理应解释为包括落于所附权利要求及其等同物的范围内的所有这样的更改和变型。
工业实用性
本发明的结合有轮速检测装置的车轮用轴承装置可应用于其中结合有任何类型的轮速检测装置的内圈旋转结构的车轮用轴承装置。