(57)【要約】【課題】軸受内部に封入した潤滑剤の外部への漏洩を有効に防止し、センサによる軸受の回転状態の計測を常に高精度に行うことを可能とするセンサ軸受を提供する。【解決手段】回転輪２及び静止輪４、複数の転動体６、内部を密封する密封部材を具備し、検出器が外部に配設されたセンサによって、回転状態の計測がなされるセンサ軸受Ａであって、密封部材のうち、転動体に対して検出器に近接する一方側の密封部材２０ａは、外径部ａｏが静止輪に形成された取付溝４ｇに固定され、内径部ａｉが回転輪に形成されたシール溝２ｇに摺接する構造を成しているのに対し、他方側の密封部材２０ｂは、外径部ｂｏが静止輪に形成された取付溝に固定され、内径部ｂｉが回転輪とは接触しない構造、あるいは、内径部が回転輪に形成されたシール溝に摺接するとともに、密封部材を貫通し、軸受の内部と外部とを連通可能とする空気孔が設けられた構造を成している。【選択図】図１
2008190624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向して配置された回転輪及び静止輪と、当該回転輪と静止輪との間に転動可能に組み込まれた複数の転動体と、当該転動体を挟んで前記回転輪と静止輪との間に介在され、内部を密封するための環状を成す少なくとも一対の密封部材を具備し、所定の回転軸を回転自在に支持するとともに、少なくとも検出器が外部に配設された構造を成す所定のセンサによって、前記回転輪あるいは回転軸の回転状態の計測がなされるセンサ軸受であって、
前記密封部材のうち、前記転動体に対して前記検出器に近接する一方側へ位置付けられる密封部材は、その外径部が前記静止輪に形成された取付溝に固定され、その内径部が前記回転輪に形成されたシール溝に摺接する構造を成しているのに対し、他方側へ位置付けられる密封部材は、その外径部が前記静止輪に形成された取付溝に固定され、その内径部が前記回転輪とは接触しない構造、あるいは、その内径部が前記回転輪に形成されたシール溝に摺接するとともに、当該密封部材を貫通し、軸受内部と軸受外部とを相互に連通可能とする空気孔が設けられた構造を成していることを特徴とするセンサ軸受。
【請求項２】
前記シール溝は、前記回転輪の外周面に対し、軸方向の両端側へそれぞれ全周に亘って連続して形成された凹状の溝として構成され、前記一方側へ位置付けられる密封部材は、その内径部が前記シール溝に軸方向の内方から摺接していることを特徴とする請求項１に記載のセンサ軸受。
【請求項３】
前記空気孔は、密封部材に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転状態(例えば、回転輪の回転速度、回転方向あるいは回転角度など)が軸受外部に配設されたセンサによって計測されるセンサ軸受に関し、特に、かかるセンサ軸受に備えられた密封機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、ジェットエンジンやガスタービンエンジン等の主軸、あるいは自動車や鉄道車両等の車軸などを支持する転がり軸受が組み込まれた軸受ユニットにおいて、各種のセンサにより、当該軸受の回転状態(例えば、回転速度や回転方向など)の計測が行われている。
また、かかる軸受ユニットに対しては、転がり軸受(以下、センサ軸受という)を長期に亘って一定の精度で回転させ続けるべく、当該センサ軸受の内部、例えば、軌道輪の軌道面と転動体の転動面が摩擦されることにより生じる摩耗を低減させ、焼付きを防止することを目的として、潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)による潤滑が行われている。
このため、センサ軸受には、その内部を密封するための一対の密封部材を、転動体を挟んで静止輪と回転輪との間に介在させ、軸受内部に封入した潤滑剤が軸受外部へ漏洩することを防止している(特許文献１参照)。なお、このように、センサ軸受に対して密封部材を設けることで、潤滑剤の漏洩を防止することに加え、軸受外部からの異物(例えば、水や塵埃など)が軸受内部に侵入することも併せて防止している。
【０００３】
図５及び図６には、このような密封部材が設けられたセンサ軸受の構成がそれぞれ一例として示されており、これらの軸受には、相対回転可能に対向して配置された一対の回転輪(以下、内輪という)６０及び静止輪(同、外輪という)６２と、当該内外輪60,62間に転動可能に組み込まれた複数の転動体６４と、当該転動体６４を１つずつ回転自在にポケット内へ保持する保持器６６とが備えられている。
これらのセンサ軸受において、図５に示す構成では、密封部材として一対の非接触型のシール(以下、非接触シールという)７０が設けられ、一方、図６に示す構成では、密封部材として一対の接触型シール(同、接触シールという)７２が設けられており、これにより、軸受内部の密封性(気密性及び液密性)の向上を図っている。
【特許文献１】特開平７−３２５０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、図５に示す構成においては、密封部材として非接触シール７０が設けられているため、当該非接触シール７０の外径部は、外輪６２の内周面に形成された取付溝６２ｇに固定されて軸受内部を密封しているのに対し、その内径部は、内輪６０の外周面に形成されたシール溝６０ｇとは接触せず、極僅かな隙間を空けて当該シール溝６０ｇと対向している。これにより、密封部材を設けることによる軸受の回転トルクの上昇を招くことなく、軸受内部の密封性(気密性及び液密性)の向上を図ることができる。
【０００５】
ここで、非接触シール７０の内径部と内輪６０のシール溝６０ｇとの隙間は、軸受内部の密封性(気密性及び液密性)を考慮し、可能な限り小さくなるように設定されているが、例えば、軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)のちょう度や粘度などによっては、当該隙間から潤滑剤が軸受外部へ漏洩してしまう場合がある。この場合、漏洩した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)がセンサの検出器(例えば、磁気センサの検出素子(ホール素子やホールＩＣ等)など)に付着する虞があり、かかる検出器による検出精度が低下してしまうだけでなく、かかる検出器、ひいてはセンサ自体に不具合が生じ、センサ軸受に対する回転状態の計測を正常に行うことができない事態を招く場合もある。
【０００６】
一方、図６に示す構成においては、密封部材として接触シール７２が設けられているため、当該接触シール７２の外径部は、外輪６２の内周面に形成された取付溝６２ｇに固定されて軸受内部を密封しているとともに、その内径部も内輪６０の外周面に形成されたシール溝６０ｇと摺接して軸受内部を密封している。これにより、軸受内部を略完全に密封させる(気密及び液密とする)ことができる。
【０００７】
しかしながら、例えば、センサ軸受が回転することによって軸受内部が加圧された場合、接触型シール７２が軸受外部方向への押圧力を受け、当該接触シール７２のシール溝６０ｇとの摺接部分(以下、リップ部という)がシール溝６０ｇに押し付けられる。この際、かかる押圧力の程度によっては軸受の回転トルクが大きくなり、リップ部が発熱することで、センサ軸受の内部温度が上昇してしまう虞がある。このように、軸受の内部温度が上昇すると、それに伴って軸受の内圧がさらに上昇し、リップ部に作用する軸受外部方向への押圧力がより大きくなる。そして、かかる押圧力が所定の大きさまで達すると、リップ部がシール溝６０ｇから離れ、そこに生じた隙間から軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が軸受外部へ漏洩してしまう場合がある。
この結果、上述した非接触シール７０を設けた場合と同様に、検出器あるいはセンサ自体に不具合が生じ、センサ軸受に対する回転状態の計測を正常に行うことができない事態を招いてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、軸受内部を密封するために設けた密封部材のうち、転動体を挟んで軸方向の一方側を接触型とし、他方側を軸受内気の流出及び軸受外気の流入が可能な構造とすることで、軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)の軸受外部への漏洩を有効に防止し、センサによる軸受の回転状態(回転速度、回転方向及び回転角度など)の計測を常に高精度に行うことを可能とするセンサ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明に係るセンサ軸受は、相対回転可能に対向して配置された回転輪及び静止輪と、当該回転輪と静止輪との間に転動可能に組み込まれた複数の転動体と、当該転動体を挟んで前記回転輪と静止輪との間に介在され、内部を密封するための環状を成す少なくとも一対の密封部材を具備し、所定の回転軸を回転自在に支持するとともに、少なくとも検出器が外部に配設された構造を成す所定のセンサによって、前記回転輪あるいは回転軸の回転状態の計測がなされている。かかるセンサ軸受において、前記密封部材のうち、前記転動体に対して前記検出器に近接する一方側へ位置付けられる密封部材は、その外径部が前記静止輪に形成された取付溝に固定され、その内径部が前記回転輪に形成されたシール溝に摺接する構造を成しているのに対し、他方側へ位置付けられる密封部材は、その外径部が前記静止輪に形成された取付溝に固定され、その内径部が前記回転輪とは接触しない構造、あるいは、その内径部が前記回転輪に形成されたシール溝に摺接するとともに、当該密封部材を貫通し、軸受内部と軸受外部とを相互に連通可能とする空気孔が設けられた構造を成している。
【００１０】
例えば、前記シール溝は、前記回転輪の外周面に対し、軸方向の両端側へそれぞれ全周に亘って連続して形成された凹状の溝として構成すればよく、前記一方側へ位置付けられる密封部材は、その内径部が前記シール溝に軸方向の内方から摺接させる構成とすればよい。
なお、前記空気孔は、密封部材に少なくとも１つ設ければよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセンサ軸受によれば、軸受内部を密封するために設けた密封部材のうち、転動体を挟んで軸方向の一方側を接触型とし、他方側を軸受内気の流出及び軸受外気の流入が可能な構造とすることで、軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)の軸受外部への漏洩を有効に防止することができる。これにより、漏洩した潤滑剤がセンサの検出器に付着する事態を回避し、センサによるセンサ軸受の回転状態(回転速度、回転方向及び回転角度など)の計測を常に高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るセンサ軸受について、添付図面を参照して説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るセンサ軸受(以下、単に軸受という)Ａが示されており、当該軸受Ａには、相対回転可能に対向して配置された一対の回転輪(以下、内輪という)２及び静止輪(同、外輪という)４、当該内外輪2,4間に転動可能に組み込まれた複数の転動体(玉)６と、当該転動体６を１つずつ回転自在にポケット内へ保持する保持器８とが備えられている。
【００１３】
なお、図１に示す構成においては、転動体６として玉を適用しているが、軸受Ａの使用目的や使用条件などに応じて、各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころ(たる形ころ)など)を適用してもよい。また、保持器８としては、波型の合わせタイプを適用しているが、軸受Ａの使用目的や使用条件、あるいは、転動体６の形状などに応じて、冠型、かご型及びもみ抜き型など各種タイプの保持器を適用してもよい。
【００１４】
かかる軸受Ａは、所定の回転軸(例えば、ジェットエンジンやガスタービンエンジン等の主軸、あるいは自動車や鉄道車両等の車軸など)を回転自在に支持しており、少なくとも検出器(図示しない)が外部に配設された構造を成す所定のセンサ(図示しない)によってその回転状態(例えば、回転輪や回転軸の回転状態)が計測されている。この場合、センサとしては、例えば、磁気状態の変化(磁界の強弱や向き(具体的には、磁束密度の変動)など)を検知する磁気センサ、あるいは照射光に対する反射光を検知する光学センサなどを任意に選択して用いることができる。一例として、センサが磁気センサである場合、かかる磁気センサの被検出体としては、多極に着磁された環状を成す磁石(エンコーダ)、ギア(歯車状の磁性体等)、及び窓開けされたプレス体(周方向に所定間隔で貫通孔が形成された環状磁性体等)などを任意に選択して適用すればよい。また、検出器としては、磁気状態の変化(一例として、磁束密度の変動)を検出する磁気検出素子(具体的には、ホールＩＣやホール素子など)を任意に選択して適用すればよい。
そして、例えば、内輪２とともに、当該内輪２と同一の回転状態でエンコーダ(図示しない)を回転させ、当該エンコーダの回転状態を軸受Ａの外部に配設された磁気検出素子(図示しない)によって検出する構成とすることで、当該軸受Ａ(具体的には、内輪２)の回転状態(回転速度、回転方向、あるいは回転角度など)を計測することができる。
【００１５】
すなわち、かかる軸受Ａにおいて、内輪２が回転すると、これとともにエンコーダも回転し、磁気検出素子に対する磁極(Ｎ極及びＳ極)の位置が交互に連続して変化する。このとき、磁気検出素子を通過する磁束(より具体的には、磁束の磁束密度)が連続的に変化し、かかる変化を当該磁気検出素子により検知することで、エンコーダの位置や角度などを検出することができる。そして、磁気検出素子が検知した磁束密度の変化を電気信号に変換し、当該電気信号(データ)を所定の信号処理部(図示しない)に送信し、当該信号処理部において、単位時間当たりのエンコーダの位置や角度などの変動量を演算処理することで、軸受Ａ(具体的には、内輪２)の回転状態(例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など)を計測することが可能となる。
なお、特に図示しないが、本実施形態においては、センサの検出器(磁気検出素子など)が、図１に示す軸受Ａの右側外部に位置付けられている場合を想定する。
【００１６】
また、本実施形態においては、軸受Ａを長期に亘って一定の精度で回転させ続けるべく、内外輪2,4の軌道面と転動体６の転動面とが摩擦されることにより生じる摩耗を低減させ、焼付きを防止することを目的として、潤滑剤による軸受潤滑が行われている。
このため、本実施形態において、軸受Ａには、内部を密封するための環状を成す一対の密封部材20a,20bが、転動体６を挟んで内輪２と外輪４との間に１つずつ介在されており、当該密封部材20a,20bによって、軸受内部に封入した潤滑剤が軸受外部へ漏洩することを防止しているとともに、軸受外部の異物(例えば、水や塵埃など)が軸受内部に侵入することを防止している。この際、軸受内部に封入する潤滑剤としては、軸受Ａの使用条件や使用態様などに応じて、グリースや潤滑油などを任意に選択して使用すればよい。
【００１７】
かかる一対の密封部材20a,20bのうち、センサの検出器(一例として、磁気検出素子(図示しない))に近接する側(図１の右側(以下の説明では、便宜上、検出器側という))に位置付けられる一方の密封部材(以下、接触シールという)２０ａは、その外径部ａｏが外輪４に形成された取付溝４ｇに固定され、その内径部ａｉが内輪２に形成されたシール溝２ｇに摺接する構造を成している。これに対し、他方の密封部材２０ｂ、すなわち、接触シール２０ａとは転動体６を挟んで反対側(図１の左側(以下の説明では、便宜上、反検出器側という))に位置付けられる密封部材(以下、非接触シールという)２０ｂは、その外径部ｂｏが外輪４に形成された取付溝４ｇに固定され、その内径部ｂｉが内輪２(具体的には、シール溝２ｇ)とは接触しない構造を成している。
【００１８】
なお、取付溝４ｇは、外輪４の内周面に対し、軸方向の両端側(図１の左端側と右端側)へ１本ずつ、全周に亘って連続して形成した凹状の溝として構成されている。この場合、一例として、取付溝４ｇは、外輪４の内周面の周方向に沿って連続する底部と、当該底部の一端(軸方向の内端)に全周に亘って連続し、内周面方向(外輪内径の縮径方向)へ立ち上がる壁部により構成され、その縦断面の輪郭が略Ｊ字状となるように形成されている。そして、かかる取付溝４ｇに接触シール２０ａ及び非接触シール２０ｂの外径部ao,boを嵌合させることで、当該接触シール２０ａ及び非接触シール２０ｂが外輪４に対して固定されている。なお、接触シール２０ａ及び非接触シール２０ｂは、例えば、嵌合固定に代えて、あるいは嵌合固定するとともに、取付溝４ｇに対して接着剤により接着固定させてもよい。また、外輪４に取付溝４ｇを形成することなく、外輪４(内周面や端面)に対して接触シール２０ａ及び非接触シール２０ｂを直接嵌合させてもよいし、接着させてもよい。さらに、取付溝４ｇの形状は、上述した縦断面の輪郭が略Ｊ字状には特に限定されず、例えば、縦断面の輪郭を矩形状や曲線状、略Ｕ字状とした溝、あるいは底部を省略し相互に対向する壁部を直接連続させた、縦断面の輪郭が略Ｖ字状などとしてもよい。
【００１９】
これに対し、シール溝２ｇは、内輪２の外周面に対し、軸方向の両端側(図１の左端側と右端側)へ１本ずつ、全周に亘って連続して形成した凹状の溝として構成されている。この場合、一例として、シール溝２ｇは、内輪２の外周面の周方向に沿って連続する底部と、当該底部の両端に全周に亘って連続し、外周面方向(内輪外径の拡径方向)へ立ち上がって相互に対向する一対の壁部により構成され、その縦断面の輪郭が略Ｕ字状となるように形成されている。なお、シール溝２ｇの形状は、上述した縦断面の輪郭が略Ｕ字状には特に限定されず、例えば、縦断面の輪郭を矩形状や曲線状とした溝、あるいは底部を省略し相互に対向する壁部を直接連続させた、縦断面の輪郭が略Ｖ字状などとしてもよい。
【００２０】
図１に示す構成において、検出器側の接触シール２０ａ、及び反検出器側の密封部材２０ｂは、いずれも、芯金22a,22bに対してシール部24a,24bを連結させた構造を成し、その外径が外輪４の外径よりも小径、且つ外輪４の内径よりも大径で、その内径が内輪２の外径よりも小径、且つ内輪２の内径よりも大径を成す環状に形成されている。
一例として、芯金22a,22bは、鋼板等をプレス加工などにより環状の略平板を成すように成形し、シール部24a,24bは、当該芯金22a,22bの外表面(図１の右側、若しくは左側の面)、外径端部(同図の上端部)、及び内径端部(同図の下端部)に対し、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)を連結させて構成されている。また、シール部24a,24bの内径端部には、シールリップ26a,26bが設けられている。
【００２１】
そして、接触シール２０ａは、その外径部ａｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ａｉが内輪２のシール溝２ｇに軸方向の内方(図１の左方)から摺接するように位置決めされている。具体的には、接触シール２０ａの外径部ａｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、シール部２４ａのシールリップ２６ａが、シール溝２ｇの一対の壁部のうち、底部に対して軸方向外側(図１の右側)に位置する壁部に、軸方向の内方(同図の左方)から摺接するように位置決めされている。これにより、かかる接触シール２０ａは、いわゆる外接構造のシールとして構成されることになる。
【００２２】
これに対し、非接触シール２０ｂは、その外径部ｂｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ｂｉが内輪２とは接触しないように位置決めされている。具体的には、非接触シール２０ｂの外径部ｂｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、シール部２４ｂのシールリップ２６ｂが、シール溝２ｇの底部及び一対の壁部のいずれにも接触することなく、所定の間隔(図１に示す距離ｄ１(以下、隙間ｄ１という))を空けて対向するように位置決めされている。なお、隙間ｄ１は、軸受内部の密封性(気密性及び液密性)を考慮し、可能な限り小さくなるように設定することが好ましい。
【００２３】
このように、かかる軸受Ａにおいて、検出器側(図１の右側)は、接触シール２０ａによって、その内部が略完全に密封されているのに対し、反検出器側(同図の左側)は、非接触シール２０ｂのシールリップ２６ｂと内輪２のシール溝２ｇとの間に隙間ｄ１が生じているため、その内部が完全に密封されていない。すなわち、軸受Ａは、その内部が反検出器側(図１の左側)の隙間ｄ１を通して、軸受外部と連通可能な状態となっており、当該隙間ｄ１から内気を軸受外部へ排出することができるとともに、外気を軸受内部へ流入させることができる。
【００２４】
これにより、例えば、軸受Ａが回転することによって軸受内部が加圧された場合、隙間ｄ１から内気を排出することで、軸受内部の圧力が上昇することを抑制し、軸受の内圧を常に一定に保つことができる。この結果、例えば、検出器側の接触シール２０ａのシールリップ２６ａが軸受内圧の上昇により、軸受外部方向(図１の右方向)への押圧力を受け、シールリップ２６ａがシール溝２ｇの壁部に押し付けられ続けることがない。したがって、シールリップ２６ａが発熱することを有効に抑止することができ、軸受Ａの内部温度が過度に上昇してしまうことを防止することができる。
【００２５】
また、軸受Ａの内圧を常に一定に保つことができるため、シールリップ２６ａに対し、シール溝２ｇの壁部への過大な押圧力が作用することがなく、シールリップ２６ａがシール溝２ｇから離れてしまうことがない。したがって、軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が軸受外部へ漏洩することを有効に防止することができ、結果として、図示しないセンサの検出器(一例として、磁気検出素子)に潤滑剤が付着することがなく、当該検出器による検出精度を低下させることがない。これにより、センサによって軸受Ａの回転状態(回転速度、回転方向あるいは回転角度など)の計測を常に高精度に行うことが可能となる。
【００２６】
一方、例えば、軸受Ａが停止することによって軸受内部が減圧された場合、隙間ｄ１から外気を軸受内へ流入させることで、軸受内部の圧力が低下することを抑制し、軸受Ａの内圧を常に一定に保つことができる。したがって、この場合であっても、上述した軸受内部が加圧された場合と同様に、軸受の内部温度の上昇を防止するとともに、潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)の軸受外部への漏洩を有効に防止することができる。
【００２７】
ここで、接触シール２０ａ及び非接触シール２０ｂの大きさや形状、具体的には、芯金22a,22b、シール部24a,24b及びシールリップ26a,26bの大きさや形状などは、軸受Ａの大きさ、シール溝２ｇ及び取付溝４ｇの形状などに応じて任意に設定すればよく、特に限定されない。
また、芯金22a,22bと各種の弾性材とを連結するとともに、シール部24a,24bを形成する際の連結方法(形成方法)としては、接着、かしめ、コーティング及び射出成形など、各種の方法を任意に選択して適用すればよい。この場合、芯金22a,22bの全体を弾性材と連結させ、芯金22a,22bの全体を覆うようにシール部24a,24bを形成してもよいし、シールリップ26a,26bを２つ以上形成してもよい。
【００２８】
例えば、図２には、本発明の第２実施形態に係るセンサ軸受(以下、単に軸受という)Ｂが示されており、図３には、本発明の第３実施形態に係るセンサ軸受(以下、単に軸受という)Ｃが示されている。また、図４には、本発明の第４実施形態に係るセンサ軸受(以下、単に軸受という)Ｄが示されている。
なお、これらの軸受B,C,Dにおいては、反検出器側(図２〜４の左側)の密封部材の構成が、上述した第１実施形態に係る密封部材(非接触シール２０ｂ)といずれも異なっているが、その他の部材(内外輪2,4、転動体６及び保持器８、並びにセンサ及び検出器(いずれも図示しない)など)の構成は、軸受Ａと同様の構成を成している。このため、これらの構成部材については、各図面上で同一符号を付して説明は省略する。
【００２９】
図２に示す本発明の第２実施形態に係る軸受Ｂにおいて、反検出器側(同図の左側)には、密封部材として、上述した第１実施形態に係る接触シール２０ａ(図１)と同様の接触型のシール(以下、接触シールという)２０ｃが内外輪2,4間に介在されている。
かかる接触シール２０ｃは、芯金２２ａに対してシール部２４ａを連結させた構造を成し、その外径が外輪４の外径よりも小径、且つ外輪４の内径よりも大径で、その内径が内輪２の外径よりも小径、且つ内輪２の内径よりも大径を成す環状に形成されている。
また、接触シール２０ｃは、軸方向の一方側から他方側まで(一例として、図２の左側から右側まで)を貫通し、軸受内部と軸受外部とを相互に連通可能とする空気孔２８ｃが設けられた構造を成している。
このように接触シール２０ｃに対して空気孔２８ｃを設けることで、軸受Ｂは、その内部が当該空気孔２８ｃを通して、軸受外部と連通可能な状態となっており、当該空気孔２８ｃから内気を軸受外部へ排出することができるとともに、外気を軸受内部へ流入させる構造とすることができる。
【００３０】
なお、空気孔２８ｃの形状、大きさ、位置及び数などは、例えば、接触シール２０ｃの形状や大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
一例として、図２に示す構成においては、空気孔２８ｃを接触シール２０ｃの外径部ｃｏに１つだけ設けているが、例えば、空気孔２８ｃは、接触シール２０ｃの外径部ｃｏではなく、若しくは外径部ｃｏに加えて、その内径部ｃｉ(具体的には、シール部２４ａのシールリップ２６ａ)に形成してもよい。また、空気孔２８ｃは、接触シール２０ｃの外径部ｃｏに周方向へ沿って所定間隔で複数形成してもよい。
【００３１】
この場合、空気孔２８ｃは、シール部２４ａの外径部ｃｏ、あるいは内径部ｃｉの弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)のみから成る部位、すなわち、芯金２２ａを含まない弾性材のみの部位(外径端部やシールリップ２６ａなど)に形成することが、より好ましい。このように空気孔２８ｃを弾性材のみの部位に形成することで、かかる空気孔２８ｃは、通常時は開口状態とはならず、軸受Ｂの内部が加圧あるいは減圧された際、かかる弾性材が弾性変形した場合にのみ開口状態となって、当該軸受Ｂの内気を排出、あるいは当該軸受Ｂの外気を流入させる、いわゆる空気弁として構成することができる。これにより、軸受Ｂの密封性(気密性及び液密性)を格段に高めた構造とすることが可能となる。
【００３２】
そして、接触シール２０ｃは、その外径部ｃｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ｃｉが内輪２のシール溝２ｇに軸方向の内方(図２の右方)から摺接するように位置決めされている。具体的には、接触シール２０ｃの外径部ｃｏが外輪４の取付溝４ｇに固定(例えば、嵌合や接着など)された状態で、シール部２４ａのシールリップ２６ａが、シール溝２ｇの一対の壁部のうち、底部に対して軸方向外側(図２の左側)に位置する壁部に、軸方向の内方(同図の右方)から摺接するように位置決めされている。これにより、かかる接触シール２０ｃは、上述した接触シール２０ａと同様に、いわゆる外接構造のシールとして構成されることになる。
【００３３】
このように、かかる軸受Ｂにおいては、検出器側(図２の右側)が接触シール２０ａによって、並びに反検出器側(同図の左側)が接触シール２０ｃによって、それぞれ密封されているため、その内部を略完全に密封状態(気密状態及び液密状態)に保つことができる。
その一方で、反検出器側の接触シール２０ｃには、空気孔２８ｃが設けられているため、軸受内部の加圧時には、当該空気孔２８ｃから内気を軸受外部へ排出することができ、軸受内部の減圧時には、当該空気孔２８ｃから外気を軸受内部へ流入させることができる。これにより、軸受内部の圧力が上昇すること、並びに低下することを確実に抑制し、軸受の内圧を常に一定に保つことができる。
【００３４】
したがって、上述した第１実施形態に係る軸受Ａと同様に、軸受Ｂにおいても、内部温度が過度に上昇してしまうことを防止することができるとともに、軸受内部に封入した潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が軸受外部へ漏洩することを有効に防止することができる。この結果、図示しないセンサの検出器による検出精度を低下させることなく、センサによって軸受Ｂの回転状態(回転速度、回転方向及び回転角度など)の計測を常に高精度に行うことが可能となる。
【００３５】
これに対し、図３に示す本発明の第３実施形態に係る軸受Ｃにおいて、反検出器側(同図の左側)には、密封部材として、シール部２４ｄのシールリップ２６ｄが内輪２のシール溝２ｇに摺接する接触型のシール(以下、接触シールという)２０ｄが内外輪2,4間に介在されている。
かかる接触シール２０ｄは、芯金２２ｄに対してシール部２４ｄを連結させた構造を成し、その外径が外輪４の外径よりも小径、且つ外輪４の内径よりも大径で、その内径が内輪２の外径よりも小径、且つ内輪２の内径よりも大径を成す環状に形成されている。
また、接触シール２０ｄは、上述した第２実施形態に係る接触シール２０ｃと同様に、軸方向の一方側から他方側まで(一例として、図３の左側から右側まで)を貫通し、軸受内部と軸受外部とを相互に連通可能とする空気孔２８ｄが設けられた構造を成している。
このように接触シール２０ｄに対して空気孔２８ｄを設けることで、軸受Ｃは、その内部が当該空気孔２８ｄを通して、軸受外部と連通可能な状態となっており、当該空気孔２８ｄから内気を軸受外部へ排出することができるとともに、外気を軸受内部へ流入させる構造とすることができる。
【００３６】
なお、空気孔２８ｄの形状、大きさ、位置及び数などは、例えば、接触シール２０ｄの形状や大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
一例として、図３に示す構成においては、空気孔２８ｄを接触シール２０ｄの外径部ｄｏに１つだけ設けているが、例えば、空気孔２８ｄは、接触シール２０ｄの外径部ｄｏではなく、若しくは外径部ｄｏに加えて、その内径部ｄｉ(具体的には、シール部２４ｄのシールリップ２６ｄ)に形成してもよい。また、空気孔２８ｄは、接触シール２０ｄの外径部ｄｏに周方向へ沿って所定間隔で複数形成してもよい。
【００３７】
この場合、上述した第２実施形態に係る接触シール２０ｃの空気孔２８ｃと同様に、軸受Ｃの密封性(気密性及び液密性)を格段に高める構造とするため、空気孔２８ｄは、シール部２４ｄの外径部ｄｏ、あるいは内径部ｄｉの弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)のみから成る部位、すなわち、芯金２２ｄを含まない弾性材のみの部位(外径端部やシールリップ２６ｄなど)に形成することが好ましい。
【００３８】
そして、接触シール２０ｄは、その外径部ｄｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ｄｉが内輪２のシール溝２ｇに軸方向の外方(図３の左方)から摺接するように位置決めされている。具体的には、接触シール２０ｄの外径部ｄｏが外輪４の取付溝４ｇに固定(例えば、嵌合や接着など)された状態で、シール部２４ｄのシールリップ２６ｄが、シール溝２ｇの一対の壁部のうち、底部に対して軸方向内側(図３の右側)に位置する壁部に、軸方向の外方(同図の左方)から摺接するように位置決めされている。これにより、かかる接触シール２０ｄは、上述した接触シール20a,20cとは異なり、いわゆる内接構造のシールとして構成されることになる。
【００３９】
このように、かかる軸受Ｃにおいては、検出器側(図３の右側)が接触シール２０ａによって、並びに反検出器側(同図の左側)が接触シール２０ｄによって、それぞれ密封されているため、その内部を略完全に密封状態(気密状態及び液密状態)に保つことができる。
その一方で、反検出器側の接触シール２０ｄには、空気孔２８ｄが設けられているため、軸受内部の加圧時には、当該空気孔２８ｄから内気を軸受外部へ排出することができ、軸受内部の減圧時には、当該空気孔２８ｄから外気を軸受内部へ流入させることができる。これにより、軸受内部の圧力が上昇すること、並びに低下することを確実に抑制し、軸受の内圧を常に一定に保つことができる。
なお、その他の具体的な効果については、上述した第１実施形態に係る軸受Ａ、並びに第２実施形態に係る軸受Ｂと同様である。
【００４０】
また、図４に示す本発明の第４実施形態に係る軸受Ｄにおいて、反検出器側(同図の左側)には、密封部材として、その外径部ｅｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ｅｉが内輪２とは接触しない非接触型のシールド(以下、非接触シールドという)２０ｅが内外輪2,4間に介在されている。
かかる非接触シールド２０ｅは、例えば、鉄板やステンレス板などの薄い金属板をプレス加工などにより、その外径が外輪４の外径よりも小径、且つ外輪４の内径よりも大径で、その内径が内輪２の外径よりも小径、且つ内輪２の内径よりも大径を成す環状に成形して構成されている。図４に示す構成においては、一例として、非接触シールド２０ｅの内径部ｅｉが、径方向(図４の上下方向)から略直角に軸方向の内方(同図の右方)へ所定の距離だけ延出され、その延出端部ｅｓをシール溝２ｇの一対の壁部のうち、底部に対して軸方向内側(同図の右側)に位置する壁部と対向させる構造を成している。
【００４１】
そして、非接触シールド２０ｅは、その外径部ｅｏが外輪４の取付溝４ｇに固定された状態で、その内径部ｅｉが内輪２とは接触しないように位置決めされている。具体的には、非接触シールド２０ｅの外径部ｅｏが外輪４の取付溝４ｇに固定(例えば、嵌合、かしめ及び接着など)された状態で、その内径部ｅｉがシール溝２ｇの底部及び一対の壁部のいずれにも接触することなく、所定の間隔(図４に示す距離ｄ４(以下、隙間ｄ４という))を空けて対向するように位置決めされている。なお、隙間ｄ４は、軸受内部の密封性(気密性及び液密性)を考慮し、可能な限り小さくなるように設定することが好ましい。
【００４２】
このように、かかる軸受Ｄにおいて、検出器側(図４の右側)は、接触シール２０ａによって、その内部が略完全に密封されているのに対し、反検出器側(同図の左側)は、非接触シールド２０ｅの内径部ｅｉと内輪２のシール溝２ｇとの間に隙間ｄ４が生じているため、その内部が完全に密封されていない。すなわち、軸受Ｄは、その内部が反検出器側(図４の左側)の隙間ｄ４を通して、軸受外部と連通可能な状態となっており、軸受内部の加圧時には、当該隙間ｄ４から内気を軸受外部へ排出することができ、軸受内部の減圧時には、当該隙間ｄ４から外気を軸受内部へ流入させることができる。これにより、軸受内部の圧力が上昇すること、並びに低下することを確実に抑制し、軸受の内圧を常に一定に保つことができる。
なお、その他の具体的な効果については、上述した第１実施形態に係る軸受Ａ、並びに第２実施形態に係る軸受Ｂ及び第３実施形態に係る軸受Ｃと同様である。
【００４３】
ここで、上述した本発明の第１〜第４実施形態に係る軸受Ａ〜Ｄにおいては、一対の密封部材(接触シール20a,20c,20d、非接触シール２０ｂ及び非接触シールド２０ｅ)を、転動体６を挟んで内外輪2,4間に１つずつ介在させた構成としているが、複数の密封部材を転動体６を挟んで内外輪2,4間にそれぞれ介在させた構成としてもよい。ただし、この場合、検出器側に接触型の密封部材を位置付け、反検出器側に非接触型の密封部材を位置付ける必要がある。なお、内輪２のシール溝２ｇ、及び外輪４の取付溝４ｇは、それぞれ内外輪2,4間に介在させる密封部材の数に応じて、その数と同じ数だけ内外輪2,4に対して形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係るセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【図３】本発明の第３実施形態に係るセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【図４】本発明の第４実施形態に係るセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【図５】密封部材として非接触型のシールを設けた従来のセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【図６】密封部材として接触型のシールを設けた従来のセンサ軸受の構成例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４５】
２  内輪
２ｇ  シール溝
４  外輪
４ｇ  取付溝
６  転動体
８  保持器
２０ａ  密封部材(接触シール)
２０ｂ  密封部材(非接触シール)
Ａ  センサ軸受
ａｉ  接触シール内径部
ａｏ  接触シール外径部
ｂｉ  非接触シール内径部
ｂｏ  非接触シール外径部
【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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