具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的制作方法

专利名称：具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，该车轮用轴 承装置用于可旋转地支撑汽车等的车轮。
背景技术：
通常公知的是，车轮用轴承装置包括轮速检测装置，所述车轮用轴 承装置可相对于悬架装置支撑车轮，并且可检测轮速，以控制防抱死制
动系统(ABS)。这种轴承装置通常包括轮速检测装置和轮速检测传感器， 所述轮速检测装置包括磁性编码器，所述磁性编码器具有沿着其圆周交 替布置的磁极，所述磁极集成在布置于内部构件和外部构件之间的密封 装置中，所述内部构件和外部构件用于将滚动元件容纳在它们之间，所 述轮速检测传感器用于检测磁性编码器的磁极随着车轮旋转的变化。
通常在车轮用轴承装置被安装在形成悬架装置的转向节上之后，轮 速传感器被安装在所述转向节上。近来，提出了具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 用轴承装置的大小，以及消除轮速传感器和磁性编码器之间的气隙调节 的麻烦。
公知的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的实施方式如图14所 示。在这种具有轮速检测装置的车轮用轴承装置中，传感器支架52被安 装在外部构件51的端部。传感器支架52包括环形配合构件53和结合到 环形配合构件53的保持部分54。环形配合构件53包括压配合到外部构 件51的外圆周上的配合部分53a、从配合部分53a向内径向地延伸的凸 缘部分53b以及从凸缘部分53b轴向地延伸的圆筒形部分53c。圆筒形部 分53c沿着其圆周形成有孔55，因此，合成树脂制成的保持部分54被牢 固地与圆筒形部分53c —起模制。轮速传感器57被内置于保持部分54中，从而其布置在与磁性编码器56相对的位置，在轮速传感器57和磁 性编码器56之间具有预定间隙。
密封件58包括均具有基本L形截面的第一环形密封板60和第二环 形密封板61,第一环形密封板60和第二环形密封板61分别安装在传感 器支架52和内圈59上，并且彼此相对。第二密封板61包括配合到内圈 59上的圆筒形部分61a、从圆筒形部分61a径向向外延伸的直立部分61b 以及从直立部分61b轴向延伸的环形舌61c。在舌61c和环形配合构件 53的圆筒形部分53c之间形成小径向间隙，以形成迷宫式密封件65。
另一方面，第一密封板60包括配合到环形配合构件53的圆筒形部 分53c中的芯金属62以及通过硫化粘合附着到芯金属62上的密封构件 63，所述密封构件63具有一体形成的侧唇部63a、油脂唇部63b和中间 唇部63c。侧唇部63a与第二密封板61的直立部分61b滑动接触，油脂 唇部63b和中间唇部63c与圆筒形部分61a滑动接触。
钢制基部64被布置在传感器支架52的保持部分54的与密封件58 相对的一侧。基部64具有基本L形的截面，该截面包括配合到内圈59 上的圆筒形部分64a和从圆筒形部分64a径向地向外延伸的直立部分 64b。磁性编码器56通过硫化粘合附着到直立部分64b的内侧表面上。
根据现有技术的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，由于轮速传 感器57被内置于传感器支架52中，并且密封件58布置在轮速传感器57 的内侧，因此可防止例如磁粉的杂质从外部进入到磁性编码器56和轮速 传感器57之间的间隙中。
参考专利文献1:日本特开公报No. 300289/200
发明内容
本发明要解决的问题
在现有技术的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置中，在附着有磁 性编码器56的基部64已经首先配合到内圈59上，然后将传感器支架52 安装到外部构件51上之后，最后安装密封件58。但是，担心在这种情况 下，第二密封板61的圆筒形部分61a会抵靠基部64的圆筒形部分64a，从而移动基部64。因此，在磁性编码器56和轮速传感器57之间的气隙 A增大，从而担心检测精度将会由于磁性编码器的磁力线的减少而变差。
在这种情况下，虽然可通过严格限制基部64和第二密封板61的尺 寸，并且通过分别控制基部64和第二密封板61的压配合冲程而将气隙A 设置在预定的尺寸来解决这个问题，但是，这将增加车轮用轴承装置的 部件的生产成本，并且使得装配变复杂。
通常，由于具有轮速检测装置的车轮用轴承装置在例如泥水、盐水、 高温、低温的恶劣条件下被重复地使用，因此期望密封件58和附着有磁 性编码器56的基部64可抵抗这些条件。例如，当基部64在这些条件下 被长时间使用时，磁性编码器56会从基部64上脱落，因此不能满足期 望的磁性特性。
基部64的金属表面被粗糙化，以增加金属基部64和编码器56的弹 性体材料之间的粘合剂的抓握力。但是，由于基部64配合到内圈59上， 因此，担心被粗糙化的表面将降低基部64和内圈59之间的配合部分的 密封性。
在该基部64中，附着有磁性编码器56的基部64的直立部分64b的 表面被通过抛丸处理粗糙化。在这种情况下，需要通过控制抛丸机的喷 嘴的运动，执行抛丸介质(磨料)的针点抛射，以防止介质被抛射到形 成内圈59的配合表面的基部64的圆筒形部分64a的表面上。这增加了 制造和管理步骤，因此增加了制造成本。
传感器支架52必须在外部构件51的预定圆周位置上安装到外部构 件51上。但是，担心环形配合构件53将在外部构件51的错误圆周位置 被压配合到外部构件51上。这会导致与环形配合构件53 —体的保持部 分54的错误定位，因此在车轮用轴承装置被装配好之后，轮速传感器57 的线束的长度将不够。因此在长时间使用之后，轮速传感器的线束有时 断裂，因此很难保持轮速检测的可靠性。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有轮速检测装置的车轮用轴 承装置，其可提高检测的精度以及可靠性，并且可制造成尺寸紧凑且成 本低。另一 目的是提供一种具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其可提 高装配的可操作性和精度，并且可防止杂质进入到检测部分中，从而提 高其耐久性和可靠性。
解决问题的方案
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种具有轮速 检测装置的车轮用轴承装置，其包括外部构件，在该外部构件的外圆 周上形成有待安装在车的悬架装置上的车体安装凸缘，并且在该外部构 件的内圆周上还形成有双列外滚道表面；内部构件，其包括轮毂和至少 一个内圈，轮毂在其一端一体地形成有车轮安装凸缘，并且具有从车轮 安装凸缘轴向延伸的圆筒形部分，内圈被压配合到轮毂的圆筒形部分上， 并且在轮毂和内圈的外圆周上形成有与双列外滚道表面相对的双列内滚 道表面；双列滚动元件，其可滚动地被容纳在所述内滚道表面和外滚道 表面之间；密封件，其安装在形成于外部构件和内部构件之间的环形开 口中；环形传感器支架，其安装在外部构件的内侧端部上；钢制基部， 其具有基本上L形的截面，并且被配合到内圈上；磁性编码器，其一体 地附着到基部上，并且形成为使其周向特征交替和等距地改变；所述传 感器支架包括钢制的环形配合构件和与环形配合构件一体模制的由合成 树脂制成的保持部分，该保持部分具有内置在其中的轮速传感器，所述 环形配合构件包括压配合到外部构件的外圆周上的圆筒形配合部分、 适于紧密地接触到外部构件的端面的凸缘部分和从凸缘部分轴向地延伸 的底部；所述密封件中的内侧密封件包括均具有基本L形截面的环形密 封板和抛油环，所述环形密封板和抛油环被安装在底部和内圈之间，彼 此面对；所述内侧密封件和磁性编码器被布置为将传感器支架的保持部 分夹在中间；所述磁性编码器被布置为通过轴向间隙与轮速传感器相对， 所述车轮用轴承装置的特征在于所述抛油环被布置在内圈上，使得在 基部和抛油环之间形成轴向间隙。
根据第一方面所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，由于抛 油环被布置在内圈上，使得在基部和抛油环之间形成轴向间隙，因此在 密封件装配期间可防止基部的位移，从而防止磁性编码器和轮速传感之间的气隙变化，否则，由于抛油环与基部抵接可能使得基部发生位移。 因此，可将气隙设置为预定值，而不用严格地限定基部和抛油环的尺寸 和压配合冲程，因此提供具有简单的结构和高检测精度和可靠性的具有 轮速检测装置的车轮用轴承装置，其能以低成本制造。
优选地，外部构件的内侧端部的内圆周形成有周向凹槽，基部被容 纳在该周向凹槽中(第二方面)。这使得基部的直立部分超出外部构件的 端面延伸到凹槽中，以被容纳在凹槽中。这样还可使得传感器支架的轴 向位置朝着外侧方向移动，因此减小车轮用轴承装置的轴向尺寸。
优选地，基部由铁磁体钢板形成，磁性编码器形成为由混合有磁粉 的弹性体形成的旋转编码器，并且通过沿着圆周方向交替布置的N极和S 极磁化(第三方面)。这使得可强化磁性编码器的输出信号，并且保持稳 定的检测精度。
优选地，密封板包括芯金属，其配合到环形配合构件的底部；密 封构件，其附着到芯金属并且具有一体地形成的侧唇部和径向唇部，其 中，抛油环包括直立部分和配合到内圈上的圆筒形部分，侧唇部与直立 部分滑动接触，径向唇部与圆筒形部分滑动接触(第四方面)。这样，可 确切地防止例如灰尘和磁粉的杂质进入到磁性编码器和轮速传感器之间 的检测部分中。
优选地，环形舌从直立部分的尖端轴向地突出，并且舌与环形配合 构件的底部通过微小的间隙相对，以形成迷宫式密封件(第五方面)。这 样，可提高密封件的密封性，因此提高轮速检测的可靠性。
优选地，通过将环形配合构件的配合部分的前部开口端径向向外折 叠然后通过压制工艺向后弯曲而在环形配合构件的配合部分的前部开口 端上形成巻起部分(第六方面)。这样，可增加环形配合构件的配合部分 的刚度，因此防止配合部分在其压配合过程中扩口变形，以及防止配合 部分由于在车的行驶过程中的振动和撞击而产生滑出和周向位移，因此 长时间提高轮速检测的可靠性。
优选地，基部包括配合到内圈上的圆筒形部分和从圆筒形部分径向 向外延伸的直立部分，其中磁性编码器附着到直立部分的内侧表面上，并且附着有磁性编码器的直立部分的所述表面保持具有其坯料钢板的原 始表面粗糙度，而未被粗糙化(第七方面)。这样，即使车轮轴承在例如 泥水、盐水、高温、低温的恶劣条件下使用，也可获得基部的直立部分 和磁性编码器之间的期望的粘合强度，并且通过去除例如抛丸处理的表 面粗糙化步骤可实现车轮用轴承装置的低成本制造。
优选地，基部的表面粗糙度被设置在Ra 0.2 0.6的范围内(第八
方面)。
优选地，环形配合构件被表面粗糙化为具有Ra 0. 8或更大的表面粗 糙度(第九方面)。这样，与没有被粗糙化的表面相比，可增加待附着的 表面上的不规则的部分，因此提高环形配合构件和传感器支架的保持部 分之间的粘合剂的抓握力。因此可防止保持部分从环形配合构件脱离， 从而通过保持磁性编码器和轮速传感器之间的气隙而可具有期望的轮速 检测。
优选地，保持部分由混合有纤维加强物的非磁性合成树脂制成(第 十方面)。这样可长时间地提高强度和耐久性，而不会对轮速传感器的灵 敏度造成任何影响。
优选地，保持部分被布置在比环形配合构件的水平位置高的位置上， 并且轮速检测传感器的线束被布置为使其切向地延伸到保持部分(第十 一方面)。这样，可将会进入到传感器支架中的诸如泥水的杂质朝其底部 排出，并且由于线束的周围物被简化而提高装配的可操作性。
优选地，在外部构件的端面上形成定位标记，并且在传感器支架的 对应于轮速传感器的位置上形成另一定位标记，通过将所述标记彼此对 齐，将传感器支架安装在外部构件上(第十二方面)。这样，通过视觉观 察，可相对于外部构件高精度地安装传感器支架，因此提高装配的可操 作性和车轮用轴承装置的可靠性。
优选地，外部构件的定位标记通过激光处理或绘画而形成(第十三 方面)。
优选地，传感器支架的定位标记通过绘画或凹进形成(第十四方面)。 优选地，当分别从上方或侧方观看时，标记沿着同一方向形成在外部构件和传感器支架上(第十五方面)。这样，通过视觉观察，可相对于 外部构件高精度地安装传感器支架，因此提高装配的可操作性和车轮用 轴承装置的可靠性。 发明效果
根据具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，由于其包括外部构件、 内部构件、双列滚动元件、密封件、环形传感器支架、钢制基部和磁性 编码器，其中，在外部构件的外圆周上形成有待安装到车辆悬架装置上
的车体安装凸缘，并且在外部构件的内圆周上形成有双列外滚道表面； 内部构件包括轮毂和至少一个内圈，轮毂在其一端一体地形成有车轮安 装凸缘，并且具有从车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒形部分，内圈被压配 合到轮毂的圆筒形部分上，并且在轮毂和内圈的外圆周上形成有与双列 外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件可滚动地容纳在所述 内滚道表面和外滚道表面之间；密封件安装在形成于外部构件和内部构 件之间的环形开口中；环形传感器支架安装在外部构件的内侧端部上； 钢制基部具有基本上L形的截面，并且被配合到内圈上；磁性编码器一 体地附着到基部上，并且形成为使得其周向特征交替和等距地改变；所 述传感器支架包括钢制的环形配合构件和与环形配合构件一体地模制并 由合成树脂制成的保持部分，保持部分具有内置在其中的轮速传感器， 所述环形配合构件包括压配合到外部构件的外圆周上的圆筒形配合部 分、适于紧密地与外部构件的端面接触的凸缘部分和从凸缘部分轴向延 伸的底部；所述密封件中的内侧密封件包括各自具有基本L形截面的环 形密封板和抛油环，所述环形密封板和抛油环被安装在底部和内圈之间， 彼此面对；所述内侧密封件和磁性编码器被布置为将传感器支架的保持 部分夹在中间；所述磁性编码器被布置为通过轴向间隙与轮速传感器相 对，所述车轮用轴承装置的特征在于，所述抛油环被布置在内,圈的上， 以使得在基部和抛油环之间形成轴向间隙，所以在密封件的装配期间可 防止基部的位移，从而防止磁性编码器和轮速传感器之间的气隙的变化， 否则由于抛油环与基部邻接可能使得基部发生位移。因此，可将气隙设 置为预定值，而不用严格地限定基部和抛油环的尺寸和压配合冲程，从而提供具有简单的结构和高检测精度和可靠性的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其能以低成本地制造。实施本发明的最佳方式
实施本发明的最佳方式是一种具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，所述车轮用轴承装置包括外部构件，在其外圆周上形成待安装在车辆悬架装置上的车体安装凸缘，并且在其内圆周上形成双列外滚道表面；内部构件，其包括轮毂和至少一个内圈，轮毂在其一端一体地形成有车轮安装凸缘，并且在轮毂的外圆周上形成有对应于所述双列外滚道表面之一的一个内滚道表面，并且轮毂具有从内滚道表面轴向延伸的圆筒形部分，内圈被压配合到轮毂的圆筒形部分上，并且在其外圆周上形成有对应于所述双列外滚道表面中的另一个的另一内滚道表面；双列滚动元件，其可滚动地容纳在内滚道表面和外滚道表面之间；密封件，其安装在形成于内部构件和外部构件之间的环形开口中；环形传感器支架，其安装在外部构件的内侧端部上；钢制基部，其具有基本L形的截面，并被配合到内圈上；磁性编码器，其一体地附着到基部上，由混合有磁粉的弹性体形成，并且通过沿着周向交替布置的N极和S极磁化；所述传感器支架包括钢制环形配合构件和一体地模制在环形配合构件上并由合成树脂制成的保持部分，所述保持部分具有内置于其中的轮速传感器，所述环形配合构件包括圆筒形配合部分，其压配合到外部构件的外圆周上；凸缘部分，其适于紧密地接触到外部构件的端面；底部，其从凸缘部分轴向地延伸；所述密封件的内侧密封件包括环形密封板和抛油环，它们均具有基本L形的截面，并且被安装在底部和内圈之间，彼此相对；所述内侧密封件和所述磁性编码器被布置为将传感器支架的保持部分夹持在中间；所述磁性编码器被布置为通过轴向间隙与轮速传感器相对，其特征在于外部构件的内侧端部的内圆周形成有周向凹槽，基部被容纳在所述凹槽中，并且所述抛油环被布置在内圈上，使得在基部和抛油环之间形成轴向间隙。


图1是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第一实施方式的纵向截面图2是图1的局部放大图3是显示图2的修改例的局部放大图4是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第二实施方
式的纵向截面图5是图4的局部放大图6是显示根据本发明的环形配合构件的抛丸处理的说明图；图7是图4的侧视图8是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第三实施方式的纵向截面图9是显示车轮用轴承装置在其上安装传感器支架之前的侧视图；图10是图8的侧视图11是显示作为图9的修改例的车轮用轴承装置在其上安装传感器支架之前的前视图12是车轮用轴承装置在其上安装图11的传感器支架之后的前视
图13 (a)是显示图12的装配条件的局部放大示图；图13 (b)是显示图13 (a)的修改的局部放大图14是现有技术的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的局部放大图。
附图标号说明
1 轮毂
la、 6a ......... 内滚道表面
lb .........圆筒形部分
lc .........锯齿部
2 .........双列滚动轴承
3 .........内部构件
4、 24 .........外部构件4a …'
4b …'
4c …'
5 ..…
6 .....
7 .....7a …'7b …'
8 ..…
9 "...10、 27
外滚道表面
车体安装凸缘
端面
滚动元件
内圈
车轮安装凸缘
11、 23、 31、 38
12、 25、 32、 3912a、 32a、 39a12b、 32b ......
密封件接合部分保持架外侧密封件…'内侧密封件
........传感器支架
........环形配合构件
'……配合部分凸缘部分
12c、 25a、 32c ......... 底部
17a、 21a、 28a、 34a ......... 圆筒形部分
13、 26、 33 .........保持部分
14 .........孑L
15 .........轮速传感器
16 .........密封板
17、 28 .........抛油环
17b、 21b、 28b、 34b ......... 直立部分
17c
18
1919a19b19c
舌芯金属密封构件侧唇部油脂唇部中间唇部20、 29 .........迷宫式密封件
21、 34 .........基部
22 .........磁性编码器
30 ......... 凹槽
35 ......... 线束
36 .........回转台
37 ......... 喷嘴
40 .........巻起部分
41、 42、 43、 44、 45 ......... 标记
51 .........外部构件
52 .........传感器支架
53 .........环形配合构件
53a .........配合部分
53b ......... 凸缘部分
53c、 61a、 64a ......... 圆筒形部分
54.........保持部分
55 ......... 孑L
56 .........磁性编码器
57 .........轮速传感器
58 .........密封件
59 ......... 内圈
60 .........第一密封板
61 .........第二密封板
61b、 64b ......... 直立部分
61c .........舌
62 ......... 芯金属
63 .........密封构件
63a .........侧唇部
63b .........油脂唇部63c ......... 中间唇部
64 .........基部
65 .........迷宫式密封件
A .........气隙
5 .........轴向间隙
具体实施方式
. 第一实施方式
将参照附图描述本发明的第一实施方式。
图1是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第一实施方 式的纵向截面图，图2是图1的局部放大图，图3是显示图2的修改例 的局部放大图。在以下描述中，当轴承装置被安装到车辆上时，轴承装 置的外侧被称作"外侧"(图中的左侧)，而当轴承装置被安装到车上时， 轴承装置的内侧被称作"内侧"(图中的右侧)。
本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置被用于驱动轮，其中， 轮毂1和双列滚动轴承2形成为单元布置，因此具有被称作"第三代" 的结构。
双列滚动轴承2包括外部构件4、内部构件3和双列滚动元件(滚 珠)5、 5。外部构件4与车体安装凸缘4b—体地形成，以安装在车辆的 转向节(未示出)上，并且在外部构件的内圆周上形成双列外滚道表面 4a、 4a。外部构件4由包括0. 40 0. 80%重量的碳的中高碳钢制成，并 且双列外滚道表面4a、 4a通过高频感应淬火被硬化为具有58 64 HRC 的表面硬度。
另一方面，内部构件3包括轮毂1和压配合到轮毂1上的内圈6。 轮毂1与车轮安装凸缘7 —体地形成，以将车轮(未示出)安装在 其外侧，并且毂螺栓7a在车轮安装凸缘7的圆周等距离位置被固定到车 轮安装凸缘7上。轮毂1的外圆周表面形成有与双列外滚道表面4a、 4a 中的一个(外侧的一个)对应的内滚道表面la以及从内滚道表面la轴 向延伸的圆筒形部分lb。在轮毂l的内圆周上形成有用于传递扭矩的锯齿部(或花键)lc。内圈6被压配合到圆筒形部分lb上，并且在其外圆
周形成有对应于所述双列外滚道表面4a、 4a中的另一个(内侧的一个) 的另一内滚道表面6a。
轮毂1由例如S53C的包括0. 40 0. 80%重量的碳的中高碳钢制成， 并且形成有通过在从密封件接合部分7b经过内滚道表面la至圆筒形部 分lb的区域进行高频感应淬火而具有58 64 HRC的表面硬度的硬化层， 其中，外侧密封件9与密封件接合部分7b滑动接触。因此，不仅可以提 高形成车轮安装凸缘7的基部的密封件接合部分7b的耐磨性，而且也可 提供对抗施加到车轮安装凸缘7上的旋转弯曲负载的足够的机械强度， 从而提高轮毂1的抗微动磨损性质和耐久性。
双列滚动元件5、 5容纳在外部构件4的外滚道表面4a与相对布置 的内滚道表面la和6a之间，并且被保持架8、 8可滚动地保持在其中。 密封件9、 10被布置在外部构件4的两端，以防止容纳在轴承中的油脂 泄漏并且防止雨水或灰尘进入到轴承中。外侧密封件9形成为具有多个 (本实施例中是3个)密封唇部的一体的密封件，密封唇部与轮毂1的 密封件接合部分7b滑动接触，并且以下描述的内侧密封件10形成为复 合密封件，例如所谓的"高度包装密封(high pack seal)"，其中环形 密封板16和抛油环17被相对地布置。
在该实施方式中，环形传感器支架11被安装在外部构件4的内侧端 部上，如图2的放大图所示。该传感器支架11包括环形配合构件12和 结合到环形配合构件12的保持部分13。环形配合构件12形成为具有大 致环形构造，并且包括圆筒形配合部分12a，其压配合到外部构件4的 外圆周上；凸缘部分12b，其从配合部分12a径向地向内延伸；底部12c， 其从凸缘部分12b轴向地延伸出。环形配合构件12通过将奥氏体不锈钢 板(JIS SUS 304等)或者预制冷轧板(J工S SPCC等)挤压成形而制成。 底部12c形成有沿着其圆周方向的孔14，保持部分13通过合成树脂与底 部12c —体地模制。传感器支架11被压配合到外部构件4的端部上，凸 缘部分12b紧密接触并抵靠外部构件4的端面4c。
保持部分13由非磁性树脂材料(例如，聚苯硫醚(PPS))制成，并且在保持部分13中内置有轮速传感器15，从而其被布置为通过预定轴向 间隙(气隙)与以下描述的磁性编码器22相对。轮速传感器15包括 例如霍尔效应元件、磁阻元件(MR元件)等的磁性检测元件，其用于根 据磁通的流动方向改变其特性；IC，其包括波形成电路，以对磁性检测 元件的输出波形进行整形。这使得以高可靠性和低成本来检测轮速。保 持部分13可通过不同于PPS的可注射合成树脂(例如聚酰胺(PA) 66、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)等)制成。
内侧密封件10包括环形密封板16和抛油环17，环形密封板16具 有基本上为L形的截面，内侧密封件10被安装在形成于环形配合构件12 的底部12c与内圈6之间的环形开口中。密封板16包括配合到环形配合 构件12的底部12c中的芯金属18和通过硫化粘合一体地附着到芯金属 18上的密封构件19。
芯金属18通过将奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者预制冷轧 板(JIS SPCC等)挤压成形而制成，或者被挤压成形为具有基本L形的 截面。密封构件19由弹性体(例如，合成橡胶)制成，并包括一体形成 的侧唇部19a、油脂唇部19b和中间唇部19c。
另一方面，抛油环17包括圆筒形部分17a，其配合到内圈6上； 直立部分17b，其从圆筒形部分17a径向地向外延伸；舌17c，其从直立 部分17b的顶端轴向地突出。迷宫式密封件20形成在舌17c和环形配合 构件的底部12c之间，并在舌17c和环形配合构件的底部12c之间形成 小径向间隙。抛油环17通过将奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者 预制冷轧板(JISSPCC等)挤压成形而制成。侧唇部19a与抛油环17的 直立部分17b滑动接触，并且油脂唇部19b和中间唇部19c与抛油环17 的圆筒形部分17a滑动接触。
具有磁性编码器22的基部21被布置在密封件10的相对侧(外侧)， 并且将传感器支架11的保持部分13设置在中间。基部21包括圆筒形部 分21a和直立部分21b，圆筒形部分21被配合到内圈6上，直立部分21b 从圆筒形部分21a径向地向外延伸并且具有基本上呈L形的截面。由具 有混合有例如铁氧体的磁粉的例如橡胶的弹性体制成的磁性编码器22通过硫化粘合被附着到直立部分21b的内侧表面上。磁性编码器22具有沿 着其周向交替布置的N极和S极，并且形成用于检测车轮旋转速度的旋 转编码器。这些与铁磁体钢(ferromagnetic steel)制成的基部21 — 起加强输出信号，并且保证稳定的检测精度。
根据本发明，由于轮速传感器15被内置于传感器支架11中，密封 件10被布置于轮速传感器15的内侧，并且迷宫式密封件20被布置在密 封件10的内侧，因此在多种条件下(包括车轮用轴承装置运输给汽车制 造商的时间，甚至在等速万向节(未示出)被连接到车轮用轴承装置之 前的条件下)，可确定地防止例如灰尘或磁粉的杂质从轴承装置的外部进 入到磁性编码器22和轮速传感器15的检测部分之间的空间中。因此， 可提高轮速检测的可靠性。因此，也可减小车轮用轴承装置的径向尺寸 并且简化轮速传感器15的结构及其周围物(相关部件)，从而进一步提 高其装配的可操作性。
在该实施方式中，轮速检测装置的装配可如下执行。其上附着有磁 性编码器22的基部21被预先装配到内圈6上并且固定在预定位置。在 传感器支架11被安装到外部构件4上之后，密封件10被最后安装。在 这个过程中，抛油环17被固定到内圈6的一定位置，使得在抛油环17 的圆筒形部分17a和基部21的圆筒形部分21a之间形成预定的轴向间隙 "S "。这样能够防止基部21的偏移，从而防止了磁性编码器22和轮 速传感器15之间的气隙"A"的变化，否则由于抛油环17的圆筒形部分 17a与基部21的圆筒形部分21a相抵接会导致基部21的偏移。因此，可 将气隙"A"设置为预定值而不用严格地限制抛油环17和基部21的尺寸 和压配合行程，从而提供具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，所述轮 速检测装置具有简单的结构和高检测精度和可靠性，并且能以低成本制 造。
虽然在本实施方式中显示了包括磁性编码器22和轮速传感器15的 主动型轮速检测装置，所述轮速传感器15包括例如霍尔效应元件的磁性 检测元件，但是可利用包括例如齿轮、磁体和缠绕环形线圈的被动型轮 速检测装置。图3显示了轮速检测装置(图2)的修改例。相同的标号也用于该 修改例中，以指示与第一实施方式中相同的部分、相同的部件或相同的 功能。
环形传感器支架23被安装在外部构件24的内侧端部。该传感器支 架23包括环形配合构件25和结合到环形配合构件25的保持部分26。环 形配合构件25形成为具有大致环形的构造，并且包括压配合到外部构件 24的外圆周上的圆筒形配合部分12a、从配合部分12a向内径向地延伸 的凸缘部分12b和从凸缘部分12b轴向延伸的底部25a。环形配合构件 25通过将奥氏体不锈钢板(JISSUS 304等)或者预制冷轧板(JISSPCC 等)挤压成形而制成。底部25a形成有沿着其圆周方向的孔14，合成树 脂的保持部分26与底部25a —体地模制。
内侧密封件27包括抛油环28和具有基本上L形截面的环形密封板 16，并且安装在形成于环形配合构件25的底部25a和内圈6之间的环形 开口中。抛油环28包括圆筒形部分28a，其配合到内圈6上；直立部 分28b，其从圆筒形部分28a径向地向外延伸出。迷宫式密封件29形成 在直立部分28b的外圆周边缘和密封板16的芯金属18之间，并在其间 形成微小径向间隙。抛油环28通过将奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等) 或者预制冷轧板(JIS SPCC等)挤压成形而制成。
与第一实施方式相似，其上附着有磁性编码器22的基部21被预先 装配在内圈6上并固定在预定的位置，并且在传感器支架23已经被安装 到外部构件24上之后，最后安装密封件27。在这个过程中，抛油环28 被固定在内圈6的一位置，使得在抛油环28的圆筒形部分28a和基部21 的圆筒形部分21a之间形成预定的轴向间隙"S "。
在这个修改例中，外部构件24的内侧端部的内圆周形成有周向凹槽 30。基部21的直立部分21b可在外部构件24的端面之外延伸到凹槽30 中，并被容纳在其中。这也使得传感器支架23的轴向位置能够朝着外侧 方向移动，因此减小具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的轴向尺寸。
第二实施方式
图4是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第二实施方式的纵向截面图，图5是图4的局部放大图，图6是显示根据本发明的 环形配合构件的抛丸处理的说明图，图7是图4的侧视图。第二实施方 式在根本上与第一实施方式(图3)的不同之处仅在于传感器支架的结构。 因此，相同的标号在该实施方式中还用于指代与先前实施方式和修改例 中相同的部分、相同的部件或相同的功能。
另外，在本实施方式中，传感器支架31被安装在外部构件24的内 侧端部上。如图5的放大图所示，传感器支架31包括环形配合构件32 和结合到环形配合构件32的保持部分33。环形配合构件32形成为具有 大致环形的构造，并且包括圆筒形配合部分32a，其压配合到外部构件 24的外圆周上；凸缘部分32b，其从配合部分32a径向地向内延伸，并 适于紧密地接触并抵靠外部构件24的端面4c;以及底部32c，其从凸缘 部分32b轴向地延伸。
环形配合构件32通过将奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者预 制冷轧板(JIS SPCC等)挤压成形而制成。底部32c具有沿着其圆周方 向形成的多个孔14，并且合成树脂制成的保持部分33与其一体地模制。
保持部分33通过将混合有纤维加强物(例如，玻璃纤维(GF))的 非磁性树脂材料(例如，聚苯硫醚(PPS))注射成型而制成。轮速传感 器15内置到保持部分33中。这使得能够长时间提高抗腐蚀性能、强度 和耐久性，而不损坏轮速传感器15的灵敏度。保持部分33可通过不同 于PPS的可注射合成树脂(例如聚酰胺(PA) 66、聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PBT)等)制成。
磁性编码器22附着到适于被压配合到内圈6上的基部34上，并且 被布置在密封件27的相对侧(外侧)，将传感器支架31的保持部分33 设置在中间，从而其通过预定轴向间隙(气隙)与轮速检测传感器15相 对。基部34通过将例如铁氧体不锈钢(J工S SUS 430等)的铁磁体钢板 或者预制冷轧板(J工S SPCC等)挤压成形而制成，并且包括具有基本L 形截面的大致环形构造，该截面包括压配合到内圈6上的圆筒形部分34a 和从圆筒形部分34a径向地向外延伸的直立部分34b。
轮速传感器15的布置相位，S卩，保持部分33的布置相位被设置在从环形配合构件32的水平位置开始的径向上半部分(即，图中的竖直上
部位置)，线束35切向地连接到保持部分33，如图7所示。因此，可将 进入到传感器支架31中的雨水或泥水从传感器之间31的底部排出，并 且防止雨水或泥水滞留在轮速传感器15附近。此外，线束35的周围物 (相关部分)可被简化，因此可提高车轮用轴承装置的装配的可操作性。 如前所述，形成传感器支架31的保持部分33与环形配合构件32 — 体地模制。根据本发明，环形配合构件32的待附着到形成保持部分33 的合成树脂的表面被粗糙化，使得表面的粗糙度为Ra0.8或更大。也就 是说，虽然形成环形配合构件32的坯料钢板的表面粗糙度通常在Ra 0.2 0.6的范围内，但这种坯料钢板通过抛丸被粗糙化，从而其表面粗 糙度为Ra 0.8或更大。字符"Ra"是JIS (J工S B0601-1994)粗糙度几何 参数之一，并且表示算术平均粗糙度，即，距平均线的绝对值偏差的平 均值。
如图6所示执行抛丸，首先，将环形配合构件32放置在回转台36 上，然后旋转回转台36，并且将例如钢珠的介质从抛丸喷嘴37抛掷到环 形配合构件32上。在这种情况下，在利用20 100iim的颗粒尺寸的钢 珠、抛丸持续大约90秒并且抛丸压力为1 3 kg/cm2的条件下，将喷嘴 37沿着图6所示的箭头移动，从而执行抛丸处理。
如上所述，根据本发明，由于环形配合构件32的待附着到保持部分 33的树脂上的表面通过抛丸处理被粗糙化，其表面粗糙度被设置为具有 Ra 0.8或更高的不规则粗糙度，因此，附着表面的接触面积增加，从而 可增加环形配合构件32的附着表面和保持部分33之间的粘合性。因此， 即使轴承装置被暴露到恶劣的环境中，也可长时间地防止环形配合构件 32和保持部分33的表面之间分离，因此保持磁性编码器22和轮速传感 器15之间的预定气隙，并且具有对轮速的期望的检测。
另一方面，与环形配合构件32不同，通过硫化粘合将磁性编码器 22附着到其上的基部34的附着表面不粗糙化，并且保持其坯料钢板的原 始表面粗糙度。也就是说，基部34的表面粗糙度被设置在Ra 0.2 0.6 的范围内。根据本发明，由于磁性编码器22被布置在轴承的内侧，并且通过密
封件27从外圆周密封，因此可在例如泥水、盐水、高温和低温的恶劣条 件下使用车轮用轴承装置。此外，基部34可具有与磁性编码器22附着 在一起的期望的附着强度，而不需要在基部34上执行例如抛丸处理的任 何表面粗糙化处理。这样，减少了加工步骤，因此降低加工成本。 第三实施方式
图8是本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置的第三实施方 式的纵向截面图，图9是显示车轮用轴承装置上在其上安装传感器支架 之前的侧视图，图10是图8的侧视图，图11是显示作为图9的修改例 的车轮用轴承装置在其上安装传感器支架之前的前视图，图12是显示车 轮用轴承装置在其上安装图11的传感器支架之后的前视图，图13 (a) 是显示图12的装配条件的局部放大图，图13 (b)是显示图13 (a)的 修改例的局部放大图。第三实施方式在本质上与第一实施方式(图3)的 不同之处仅在于传感器支架的机构。因此，相同的标号在该实施方式中 还用于指代与第一实施方式中相同的部分、相同的部件或相同的功能。
另外，在本实施方式中，传感器支架38被安装在外部构件24的内 侧端部上。传感器支架38包括环形配合构件39和结合到环形配合构件 39的保持部分33。环形配合构件39形成为具有大致环形的构造，并且 包括圆筒形配合部分39a，其压配合到外部构件24的端部上；凸缘部 分12b，其从配合部分39a径向地向内延伸；底部25a，其从凸缘部分12b 轴向地延伸。
通过将环形配合构件39的配合部分39a的前部开口端径向地向外折 叠然后通过压制工艺向后弯曲，在前部开口端上形成巻起部分40。这样， 可增加环形配合构件39的配合部分39a的刚度，因此防止配合部分39a 在其压配合过程中扩口变形，并且防止配合部分39a由于在车的行驶过 程中的振动和撞击而产生滑出和周向位移，因此长期提高轮速检测的可 靠性。环形配合构件39通过将奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等或者预 制冷轧板(JIS SPCC等)挤压成形而制成。
轮速传感器15的布置相位，即，保持部分33的布置相位被设置在从环形配合构件39的水平位置开始的径向上半部分(即，图中的竖直上
部位置，优选是竖直最上部的位置)，线束35切向地连接到保持部分33， 如图IO所示。因此，不需要对线束35自身进行不必要的加长，并且线 束35可被容易地从转向节径向向外地抽出。这样能提高装配的可操作性。 在第三实施方式中，定位标记41形成在外部构件24的内侧端面4c 上，如图9所示。该标记41可通过在传感器支架38的保持部分33处进 行激光标记而形成为点构造，更具体地说，在对应于内置在保持部分33 中的轮速传感器15的相位处形成为点构造。除了激光标记，标记41可 通过绘画形成。
另一方面，标记42通过在传感器支架38的保持部分33的侧表面的 预定位置进行绘画形成，如图10所示。该标记42在对应于轮速传感器 15的位置形成为点构造。在传感器支架38的装配期间，在传感器支架 38安装在外部构件24上时，将外部构件24的标记41的位置与保持部分 33的标记42的位置对齐。因此，尤其是在将车轮用轴承装置按照竖直安 放方式进行装配时，可通过从同一方向(即，从上方)用眼睛观察标记 41、 42而准确地将传感器支架38安装到外部构件24上。因此，可提高 装配的可操作性，并且提供可靠性改进的具有轮速检测装置的车轮用轴 承装置。定位标记42的形成不限于绘画，而是可通过凹进执行。此外， 其可与保持部分33的形成同时形成。
图11显示了定位标记的修改例。在该修改例中，标记43形成在外 部构件24的内侧端部的外圆周上。在对应于轮速传感器15的相位处， 该标记43通过在外部构件24的压配合有传感器支架38的环形配合构件 39的部分上进行激光标记形成为带构造。标记43可形成在外部构件24 的端部的外圆周的未压配合环形配合构件39的部分上，或者在车体安装 凸缘4b的内侧表面上。
另一方面，标记44形成在传感器支架38的环形配合构件39的配合 部分39a的外圆周上。在对应于轮速传感器15的位置，标记44形成为 带构造。通过将环形配合构件39的标记44与外部构件24的标记43对 齐，传感器支架38被安装在外部构件24上，如图13 (a)所示。因此，尤其是在按照竖直安放的方式装配车轮用轴承装置时，可通过从同一方
向(即，从侧向)视觉观察标记43、 44而容易地将传感器支架38安装 在外部构件24上。因此，可提高传感器支架38相对于外部构件24的定 位精度，以进一步提高装配的可操作性。
在图13 (b)中显示了标记的另一形式。在该修改例中，标记43形 成在外部构件24的内侧端面的外圆周上，并且点构造的对应标记45形 成在传感器支架38的保持部分33的外圆周上。传感器支架38可被安装 在外部构件24上，使标记43、 45互相对齐。虽然没有显示，但是标记 45可形成在传感器支架38的保持部分33的侧表面上，并且标记的构造 可形成为带构造。
已经参照优选实施方式描述了本发明。明显的是，本领域技术人员 在阅读和理解前述详细描述之后将容易想到修改例和替换例。只要这种 替换和修改落入本发明的权利要求及其等同物的范围内，本发明旨在理 解为包括所有这种替换和修改。
工业应用性
本发明的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置可被应用到包含任何 类型的轮速检测装置的车轮用轴承装置。
权利要求
1、一种具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，包括外部构件，在该外部构件的外圆周上形成有待安装在车辆悬架装置上的车体安装凸缘，并且在该外部构件的内圆周上还形成有双列外滚道表面；内部构件，该内部构件包括轮毂和至少一个内圈，轮毂在其一端一体地形成有车轮安装凸缘，并且所述轮毂具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒形部分，所述内圈被压配合到所述轮毂的所述圆筒形部分上，并且在所述轮毂和所述内圈的外圆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；双列滚动元件，该双列滚动元件可滚动地容纳在所述内滚道表面和外滚道表面之间；密封件，该密封件安装在形成于所述外部构件和所述内部构件之间的环形开口中；环形传感器支架，该环形传感器支架安装在所述外部构件的内侧端部上；钢制基部，该钢制基部具有基本上L形的截面，并且被配合到所述内圈上；磁性编码器，该磁性编码器一体地附着到基部上，并且形成为使其周向特征交替地和等距地改变；所述传感器支架包括钢制的环形配合构件和一体地模制在该环形配合构件上并由合成树脂制成的保持部分，该保持部分具有内置在其中的轮速传感器，所述环形配合构件包括圆筒形配合部分，其压配合到所述外部构件的外圆周上；凸缘部分，其适于紧密地接触到所述外部构件的端面；以及底部，其从所述凸缘部分轴向地延伸；所述密封件中的内侧密封件包括均具有基本L形截面的环形密封板和抛油环，所述环形密封板和抛油环被安装在所述底部和所述内圈之间，彼此面对；所述内侧密封件和所述磁性编码器布置为将所述传感器支架的所述保持部分夹在中间；所述磁性编码器被布置为通过轴向间隙与所述轮速传感器相对，所述车轮用轴承的特征在于所述抛油环被布置在所述内圈上，使得在所述基部和所述抛油环之间形成轴向间隙。
2、 根据权利要求l所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其 中，所述外部构件的内侧端部的内圆周形成有周向凹槽，所述基部被容 纳于所述周向凹槽中。
3、 根据权利要求1或2所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中，所述基部由铁磁体钢板形成，所述磁性编码器形成为由混合有磁粉的弹性体制成的旋转编码器，并且通过沿着周向交替布置的N极和S极而磁化。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中，所述密封板包括芯金属，其配合到所述环形配合构 件的所述底部；密封构件，其附着到所述芯金属并且具有一体形成的侧 唇部和径向唇部，其中，所述抛油环包括直立部分和配合到所述内圈上 的圆筒形部分，其中所述侧唇部与所述直立部分滑动接触，所述径向唇 部与所述圆筒形部分滑动接触。
5、 根据权利要求4所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其 中，环形舌从所述直立部分的尖端轴向地突出，并且其中所述舌与所述 环形配合构件的所述底部通过微小的间隙相对，以形成迷宫式密封件。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮用 轴承装置，其中，通过将所述环形配合构件的所述配合部分的前部开口 端径向向外折叠，然后通过压制工艺向后弯曲，而在所述环形配合构件 的所述配合部分的前部开口端上形成巻起部分。
7、 根据权利要求1至6中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮用 轴承装置，其中，所述基部包括配合到所述内圈上的圆筒形部分和从所 述圆筒形部分径向向外延伸的直立部分，其中，所述磁性编码器附着到所述直立部分的内侧表面上，并且附着有所述磁性编码器的所述直立部 分的所述表面保持具有其坯料钢板的原始表面粗糙度，而未被粗糙化。
8、 根据权利要求7所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置，其中，所述基部的表面粗糙度被设置在Ra 0.2 0.6的范围内。
9、 根据权利要求7或8所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置， 其中，所述环形配合构件被表面粗糙化为具有Ra 0. 8或更大的表面粗糙 度。
10、 根据权利要求1至9中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮 用轴承装置，其中，所述保持部分由混合有纤维加强物的非磁性合成树 脂制成。
11、 根据权利要求1至10中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮 用轴承装置，其中，所述保持部分被布置在比所述环形配合构件的水平 位置高的位置上，其中，所述轮速检测传感器的线束被布置为使其切向 地延伸到所述保持部分。
12、 根据权利要求1至11中任一项所述的具有轮速检测装置的车轮 用轴承装置，其中，在所述外部构件的端面上形成定位标记，并且在所 述传感器支架的对应于所述轮速传感器的位置上形成另一定位标记，其 中，通过将所述标记彼此对齐，将所述传感器支架安装在所述外部构件 上。
13、 根据权利要求12所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承装置， 其中，所述外部构件的所述定位标记通过激光处理或绘画而形成。
14、 根据权利要求12或13所述的具有轮速检测装置的车轮用轴承 装置，其中，所述传感器支架的所述定位标记通过绘画或凹进形成。
15、 根据权利要求12至14中任一项所述的具有轮速检测装置的车 轮用轴承装置，其中，当分别从上方或侧方观看时，所述标记沿着同一 方向形成在所述外部构件和所述传感器支架之间。
全文摘要
提供一种具有转速检测器的高度可靠的车轮用轴承，其中在实现成本降低和小型化的同时提高了检测精度。该轴承包括传感器支架(23)，其包括由钢板制成的配合环(25)和模制到其上并内置有转速传感器(15)的树脂保持部分(26)；配合在内圈(6)上的基部(21)；结合到基部上的磁性编码器(22)；以及密封件(27)，其包括密封板(16)和附接在配合环(25)的底部(25a)与内圈(6)之间的抛油环(28)，其中密封件(27)和磁性编码器(22)越过保持部分(26)布置，磁性编码器(22)经由轴向的预定间隙(A)面对转速传感器(15)。在外部构件(24)端部的内周中形成凹部(30)，并在该凹部中容纳基部(21)，在基部(21)与抛油环(28)之间形成轴向间隙δ。
文档编号B60B35/18GK101688879SQ20088001626
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月15日 优先权日2007年5月16日
发明者乘松孝幸, 小野祐志郎 申请人:Ntn株式会社