(57)【要約】【課題】求められる信号発生力を確保しつつ、軸方向の省スペース化、及び軸受装置の軽量化を成し得るエンコーダ、及びエンコーダを備えた密封装置を提供する。【解決手段】軸受装置１の回転部材５に嵌合される円筒部１２、該円筒部の一端から径方向一方側に延出された連結円輪部１３、及び、該連結円輪部の周縁から径方向他方側に向けて折り返されて延出された円輪部１４、を備える補強環１１と、前記円輪部の一面に貼着一体とされたエンコーダ本体１５と、を備えたエンコーダ１０であって、前記円輪部は、前記連結円輪部に重なる折り返し部１４ａと該折り返し部から径方向に延びる延出部１４ｂとからなり、該延出部は、前記折り返し部よりも軸方向の前記円筒部側に位置する構造とされており、前記エンコーダ本体は、前記折り返し部に貼着される基部１６と、前記延出部に貼着される信号発生部１７と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
0003205636.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸受装置の回転部材に嵌合される円筒部、該円筒部の一端から径方向一方側に延出された連結円輪部、及び、該連結円輪部の周縁から径方向他方側に向けて折り返されて延出された円輪部、を備える補強環と、前記円輪部の一面に貼着一体とされたエンコーダ本体と、を備えたエンコーダであって、
前記円輪部は、前記連結円輪部に重なる折り返し部と該折り返し部から径方向に延びる延出部とからなり、該延出部は、前記折り返し部よりも軸方向の前記円筒部側に位置する構造とされており、前記エンコーダ本体は、前記折り返し部に貼着される基部と、前記延出部に貼着される信号発生部と、を備えていることを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のエンコーダにおいて、
前記信号発生部は、前記基部よりも肉厚に形成されていることを特徴とするエンコーダ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンコーダを備えたエンコーダ付き密封装置であって、
前記軸受装置を構成する固定部材に嵌合される円筒部、及び、該円筒部の一端に連設されたフランジ部を備える芯金と、該芯金に固着一体とされ前記補強環に弾性摺接するシールリップと、を備えるシールリップ部材を備え、前記補強環の円輪部と前記芯金のフランジ部とが対向するように組み合わされたものであることを特徴とするエンコーダ付き密封装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車等の軸受装置に用いられるエンコーダ、及びエンコーダ付き密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車には車輪の回転数を検出して走行制御を行なうＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）が広く採用されるようになった。このような回転数検出機構として、周方向に多数のＮ極及びＳ極が着磁された環状磁石を有した環状エンコーダを、軸受装置の内輪（回転部材）に固定し、外輪（固定部材）や車体に磁気センサを設置し、環状磁石の回転に伴う磁気変化を磁気センサによって検出する機構がある。このような環状エンコーダは、内輪に嵌合固定される補強環に環状磁石が貼着一体とされた構成となっている。
ここで、軸受空間への泥水等の侵入を防止すべく、内輪に固定される環状エンコーダと、外輪に固定されるシールリップ部材とを、軸方向に対向させて組み合わせてなる軸受密封装置が提案されている。
このように、環状エンコーダとシールリップ部材とを組み合わせる場合、外輪に内嵌されるシールリップ部材の円筒部の存在により、外輪及び内輪間において環状エンコーダの補強環の径方向寸法を大きくし難くなる。これにより、信号発生部となる環状磁石の径方向寸法を大きくし難くなり、車輪等の回転数等の検出精度や感度の低下に繋がるという問題が考えられた。
また、軸受空間への泥水等の侵入を防止すべく、外輪の端部開口の内周面にキャップを嵌合固定し、端部開口を塞ぐ構成としたものも提案されている。この場合においても、キャップの外輪への嵌合部位である円筒部の存在により、外輪及び内輪間において環状エンコーダの補強環の径方向寸法を大きくし難くなっている。
そこで、上記問題を解消すべく、補強環における環状磁石の貼着部位である円輪部のみの径方向寸法を大きくして、補強環の内輪への嵌合時に、その円輪部が内輪端縁の検出センサ側に位置する構成としたものが提案されている。
例えば、下記特許文献１では、断面形状が略Ｔ字状となるように金属板を折り曲げて形成した支持環にエンコーダ本体を貼着したエンコーダが提案されている。支持環をこのような構造とすることにより、支持環の径方向寸法を大きく確保することができ、エンコーダを内輪に嵌合固定した状態において、エンコーダ本体の信号発生面の面積を大きく確保することができ、車輪等の回転数等の検出精度や感度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３４９２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近時では、固定部材の端部開口にキャップを装着する態様の一つとして、回転部材に取り付けた環状磁石と、固定部材に取り付けた検出センサとの間にキャップの円板部が介在するように、キャップを装着させる構成のものが提案されている。この場合、キャップの円板部の存在により、軸方向のスペース的な制約が生じ、環状磁石の厚さを小さくする必要が生じるので、いかにして十分な信号発生力を維持しつつ、環状磁石の厚さを小さくすることができるか、つまり軸方向の省スペース化が課題となっている。
また、軸受装置の軽量化を達成するために軸受装置の小型化も求められており、そのためにもできるだけエンコーダの軸方向の省スペース化を図りたいという要望もある。
このような状況に鑑みるに、上記特許文献１のエンコーダでは、軸方向の省スペース化、及び軸受装置の軽量化の観点において改善の余地がある。
【０００５】
本考案は、上記事情を考慮して提案されたものであり、その目的は、求められる信号発生力を確保しつつ、軸方向の省スペース化、及び軸受装置の軽量化を成し得るエンコーダ、及びエンコーダを備えた密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本考案に係るエンコーダは、軸受装置の回転部材に嵌合される円筒部、該円筒部の一端から径方向一方側に延出された連結円輪部、及び、該連結円輪部の周縁から径方向他方側に向けて折り返されて延出された円輪部、を備える補強環と、前記円輪部の一面に貼着一体とされたエンコーダ本体と、を備えたエンコーダであって、前記円輪部は、前記連結円輪部に重なる折り返し部と該折り返し部から径方向に延びる延出部とからなり、該延出部は、前記折り返し部よりも軸方向の前記円筒部側に位置する構造とされており、前記エンコーダ本体は、前記折り返し部に貼着される基部と、前記延出部に貼着される信号発生部と、を備えていることを特徴とする。
当該エンコーダでは、一部が重なるように折り返された補強環にエンコーダ本体が貼着されている場合において、信号発生部の軸方向厚さ寸法を大きく確保してエンコーダ本体を形成することができる。従って、信号発生部の軸方向厚さ寸法が大きくなった分、回転数等の検出の精度や感度を高めることができる。さらに、このように信号発生部の軸方向厚さ寸法を大きく確保することにより、回転数等の検出の精度や感度を高めることができるので、エンコーダ本体全体の軸方向厚さ寸法を大きくする必要がなく、軸方向の省スペース化を図ることができる。また、エンコーダの軸方向の省スペース化が図られていれば、軸受装置の小型化も図ることができ、ひいては軸受装置の軽量化に寄与することができる。
【０００７】
また、本考案では、前記信号発生部を、前記基部よりも肉厚に形成するようにしてもよい。
このようにエンコーダ本体の信号発生部を基部よりも肉厚に形成することにより、エンコーダにより検出される回転数等の精度及び感度を高めることができる。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本考案に係るエンコーダ付き密封装置は、上記考案に係るエンコーダを備えたエンコーダ付き密封装置であって、前記軸受装置を構成する固定部材に嵌合される円筒部、及び、該円筒部の一端に連設されたフランジ部を備える芯金と、該芯金に固着一体とされ前記補強環に弾性摺接するシールリップと、を備えるシールリップ部材を備え、前記補強環の円輪部と前記芯金のフランジ部とが対向するように組み合わされたものであることを特徴とする。
当該エンコーダ付き密封装置は、一部が重なるように折り返された補強環にエンコーダ本体が貼着されたエンコーダを備えるとともに、補強環に弾性摺接するシールリップを備えるシールリップ部材を備えている。
また、当該補強環を構成する円輪部は、連結円輪部に重なる折り返し部と該折り返し部から径方向に延びる延出部とからなり、延出部は折り返し部よりも軸方向の円筒部側に位置する構造とされており、エンコーダ本体は、折り返し部に貼着される基部と延出部に貼着される信号発生部とを備えている。
従って、上記構成とされたエンコーダによって回転数等の検出の精度や感度を高めることができるとともに、軸方向の省スペース化及び軽量化が達成される。さらに、シールリップ部材が補強環に弾性摺接する構成であるので、泥水等の軸受空間への侵入が防止される。
【考案の効果】
【０００９】
本考案のエンコーダ、及びエンコーダを備えた密封装置によれば、求められる信号発生力を確保しつつ、軸方向の省スペース化、及び軸受装置の軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の一実施形態に係るエンコーダを適用した軸受装置の概略的断面図と要部の拡大図である。
【図２】同エンコーダの部分斜視図である。
【図３】本考案の一実施形態に係るエンコーダ付き密封装置の概略的断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下に本考案の実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本考案に係るエンコーダ１０が組み付けられた軸受装置１について説明する。
図１に示す軸受装置１は、自動車の従動輪を回転自在に支持する軸受装置の一例としてのハブベアリングを示している。図例の軸受装置（ハブベアリング）１は、車体（不図示）に固定される固定部材としての外輪２の内径部に２列の転動体（玉）３…を介して、ハブ輪４及び内輪部材４ａが軸Ｌの回りに回転自在に支持されている。ハブ輪４は、ハブフランジ４０を有し、該ハブフランジ４０に、不図示の従動輪（タイヤホイール）がボルト４０ａによって取付けられる。ハブ輪４と内輪部材４ａとにより回転部材としての内輪５が構成され、前記外輪２とこの内輪５との間に、前記転動体３…がリテーナ３ａに保持された状態で介装されている。転動体３…の介装部分を含む外輪２と内輪５との間が軸受空間Ｓである。
以下において、図１の紙面左側を車輪側、右側を車体側と言う。
この軸受空間Ｓの軸Ｌ方向に沿った車輪側の空間における、外輪２と内輪５（ハブ輪４）との間には、シールリング６が装着されている。また、軸受空間Ｓには、転動体３…の転動を円滑にするための潤滑剤（例えば、グリース）が充填される。
【００１２】
図１に示すように、内輪５（内輪部材４ａ）の車体側の端部の外径部４ａａには、本考案に係るエンコーダ１０が装着されており、内輪５と一体的に軸Ｌ回りに回転する構成とされている。このエンコーダ１０は、内輪５の外径部４ａａに嵌合される断面略Ｔ字状の補強環１１と、この補強環１１を構成する円輪部１４の車体側の面に貼着一体とされたエンコーダ本体１５と、を備えている。
このエンコーダ本体１５は、図２に示すように、ゴム材又は樹脂材に磁性粉を混練して環状に加硫成型して形成したものであり、その車体側（軸受空間Ｓとは反対側）の面に周方向に沿ってＮ極及びＳ極を交互に着磁した環状多極磁石とされている。
なお、エンコーダ１０の詳細な構成については後述する。
【００１３】
図１に示すように、外輪２の車体側開口部２ａには、該開口を塞ぐように軸受用キャップ７が装着されている。軸受用キャップ７は、エンコーダ１０に近接し、かつ、エンコーダ１０を覆うように装着されている。この軸受用キャップ７により、車体側からの軸受空間Ｓ内への泥水や塵埃等の侵入が防止され、また、これにより、エンコーダ１０が傷つくことが防止される。
エンコーダ１０の車体側（軸受空間Ｓとは反対側）には、磁気センサ８が、軸受用キャップ７を介して、エンコーダ１０に対峙するように設置されている。この磁気センサ８とエンコーダ１０とにより、ハブ輪４に取付けられる車輪（従動輪）の回転検出装置が構成される。
【００１４】
軸受用キャップ７は、車体側開口部２ａを構成する開口端部の内径部２ｂに嵌合される円筒部７ｃと、この円筒部７ｃの車体側に、連結部７ｂを介して連なるように設けられる円板部７ａと、を備えている。この円板部７ａは、軸受用キャップ７が外輪２の車体側開口部２ａに装着された状態では、エンコーダ１０と磁気センサ８との間に位置する構成とされている。
軸受用キャップ７としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板のような、非磁性の金属製板材からなるものとしてもよい。
【００１５】
エンコーダ１０は、図１及び図２に示すように、補強環１１と、この補強環１１に貼着一体とされたエンコーダ本体１５と、を備えている。
補強環１１は、金属製であり、断面略Ｔ字形状とされている。この補強環１１は、軸受装置１の内輪５（内輪部材４ａ）に嵌合される円筒部１２と、この円筒部１２の一端から径方向一方側に延出された連結円輪部１３と、この連結円輪部１３の周縁から径方向他方側に向けて折り返されて延出された円輪部１４と、を備えている。
本実施形態では、補強環１１を、内輪部材４ａの外径部４ａａに嵌合される（外嵌される）円筒部１２と、この円筒部１２の車体側（軸受空間Ｓとは反対側）の一端から径方向内側（内径側）に延出された連結円輪部１３と、この連結円輪部１３の周縁から径方向外側（外径側）に向けて折り返されて延出された円輪部１４と、を備えたものとしている。また、連結円輪部１３が内輪部材４ａの車体側（軸受空間Ｓとは反対側）の面４ａｂに当接するように、エンコーダ１０を内輪５に嵌合させている。
【００１６】
円輪部１４は、連結円輪部１３に軸Ｌ方向において重なる折り返し部１４ａと、折り返し部１４ａから径方向に延びる延出部１４ｂと、からなる。
本実施形態では、延出部１４ｂを折り返し部１４ａから外径側に延びるものとしている。また、折り返し部１４ａと連結円輪部１３の幅寸法（外径端から内径端までの寸法）とは略同寸法としている。また、延出部１４ｂの幅寸法（外径端から内径端までの寸法）は折り返し部１４ａの幅寸法より大きく、折り返し部１４ａの幅寸法に対して略２倍の寸法としている。
また、円筒部１２、連結円輪部１３、折り返し部１４ａ、延出部１４ｂの厚さ寸法を略同寸法としている。
【００１７】
また、本実施形態では、延出部１４ｂを、折り返し部１４ａよりも軸Ｌ方向の円筒部１２側に位置する構造としている。この構成により、延出部１４ｂと折り返し部１４ａとの連結部位に段差部が形成される。
本実施形態では、延出部１４ｂを、延出部１４ｂの厚さ寸法の略１／２の寸法分、折り返し部１４ａよりも軸Ｌ方向の円筒部１２側に位置させた構造としている。
【００１８】
エンコーダ本体１５は、補強環１１の円輪部１４の車体側（軸受空間Ｓとは反対側）の一面に貼着一体とされている。エンコーダ本体１５は、折り返し部１４ａの車体側の面に貼着される基部１６と、延出部１４ｂの車体側の面に貼着される信号発生部１７と、を備えている。
信号発生部１７は、延出部１４ｂの車体側の面の略全体に貼着されている。
信号発生部１７の外径側の端部には、延出部１４ｂの外周縁部を回りこんで車輪側の面を覆うように該外周縁部に貼着一体とされたゴム材からなる第１円筒状ゴム部１７ａが設けられている。
【００１９】
本実施形態では、基部１６を、信号発生部１７に連なるように設け、折り返し部１４ａの車体側の面の略全体に貼着させている。
また、信号発生部１７を、基部１６よりも肉厚に形成している。これにより、エンコーダ１０により検出される回転数等の精度及び感度を高めることができる。
また、基部１６と信号発生部１７との車体側の面が略同一平面状となるようにしている。
図例では、基部１６の厚さ寸法を信号発生部１７の寸法の略１／２程度とした例を示している。
また、基部１６の内径側の端部には、連結円輪部１３と折り返し部１４ａとの連結部を覆うように該連結部に貼着一体とされたゴム材からなる第２円筒状ゴム部１６ａが設けられている。
【００２０】
エンコーダ本体１５の全体（基部１６、第２円筒状ゴム部１６ａ、信号発生部１７、及び第１円筒状ゴム部１７ａを含む）が、磁性粉を含有するゴム材又は樹脂材からなり、補強環１１に対してインサート成型により加硫一体とされる。
そして、図２に示すように、信号発生部１７の車体側の面全体にＮ極及びＳ極を周方向に交互に着磁させている。
なお、エンコーダ１０を構成する各部位の寸法は、軸受用キャップ７が外輪２に嵌合された状態において、エンコーダ１０が軸受用キャップ７を構成する各部位に干渉しない程度の寸法とされている。
【００２１】
本実施形態に係るエンコーダ１０では、補強環１１の円輪部１４が、連結円輪部１３に重なる折り返し部１４ａと該折り返し部１４ａから外径側に延びる延出部１４ｂとからなり、延出部１４ｂは折り返し部１４ａよりも軸方向の円筒部１２側に位置する構造とされている。また、エンコーダ本体１５は、折り返し部１４ａに貼着される基部１６と延出部１４ｂに貼着される信号発生部１７とを備えている。
【００２２】
従って、一部が重なるように折り返された補強環１１にエンコーダ本体１５が貼着されている場合において、信号発生部１７の軸方向厚さ寸法を大きく確保してエンコーダ本体１５を形成することができるので、回転数等の検出の精度や感度を高めることができる。さらに、このように信号発生部１７の軸方向厚さ寸法を大きく確保することにより、回転数等の検出の精度や感度を高めることができるので、エンコーダ本体１５全体の軸方向厚さ寸法を大きくする必要がなく、軸方向の省スペース化を図ることができる。また、エンコーダ１０の軸方向の省スペース化が図られていれば、ハブベアリング１の小型化も図ることができ、ひいてはハブベアリング１の軽量化に寄与することができる。
【００２３】
本考案に係るエンコーダ付き密封装置３０は、図３に示すように、回転部材５に嵌合される本考案に係るエンコーダ１０と、固定部材２に嵌合されるシールリップ部材２０とを備えており、これらが軸Ｌ方向に沿って対向するように組み合わされて構成されている。
【００２４】
シールリップ部材２０は、軸受装置１を構成する固定部材としての外輪２に嵌合される芯金２１と、この芯金２１に固着一体とされ、エンコーダ１０の補強環１１に弾性摺接するゴム製の弾性部材２４と、を備えている。
芯金２１は、外輪２の内径部２ｂに嵌合（内嵌）される円筒部２２と、この円筒部２２の車輪側（軸受空間Ｓに向く側）の一端に連設され、内径側に延びるフランジ部２３と、を備えており、断面略Ｌ字状の形状とされている。
当該エンコーダ付き密封装置３０は、この芯金２１のフランジ部２３とエンコーダ１０の補強環１１の円輪部１４ｂとが軸Ｌ方向に沿って対向するように組み合わされた構成とされている。
また、エンコーダ付き密封装置３０の車体側には、磁気センサ８が、エンコーダ付き密封装置３０に対峙するように設置されている。この磁気センサ８とエンコーダ付き密封装置３０とにより、ハブ輪４に取付けられる車輪（従動輪）の回転検出装置が構成される。
【００２５】
弾性部材２４は、ゴム材からなり、芯金２１に加硫成型により固着一体とされるシールリップ基部２７と、このシールリップ基部２７から延出されたシールリップ（アキシャルリップ２５、ラジアルリップ２６）と、を備えている。
これらシールリップ２５，２６は、エンコーダ１０の補強環１１に弾性摺接する構成とされている。本実施形態では、アキシャルリップ２５は、補強環１１の円輪部１４の延出部１４ｂに弾性摺接し、ラジアルリップ２６は、補強環１１の円筒部１２に弾性摺接する構成とされている。
【００２６】
シールリップ基部２７は、芯金２１のフランジ部２３の車輪側（軸受空間Ｓに向く側）の面２３ａの一部から内周縁部２３ｂを回り込み、フランジ部２３の車体側の面２３ｃの全体を覆うように芯金２１に貼着一体とされている。シールリップ基部２７は、さらに、円筒部２２の内径面２２ａの全体を覆い、車体側（軸受空間Ｓとは反対側）の端部２２ｂを回り込んで円筒部２２の外径面２２ｃに至るように芯金２１に固着一体とされている。
シールリップ基部２７における円筒部２２の外径面２２ｃに至った部位は、外径側に隆起する環状突部２８とされている。この環状突部２８は、芯金２１が外輪２に内嵌された状態において、外輪２の内径部２ｂと円筒部２２の外径面２２ｃとの間に圧縮状態で介在する構成とされている。
このように環状突部２８が、外輪２と円筒部２２との間において圧縮状態で介在することによって、外部からの外輪２と円筒部２２との嵌合部への泥水等の侵入が防止され、この嵌合部における錆の発生が防止される。なお、図３において、環状突部２８の圧縮前の原形状を２点鎖線で示している。
【００２７】
上記のように構成されるエンコーダ付き密封装置３０が装着された軸受装置１において、従動輪が軸Ｌ回りに回転すると、内輪５が外輪２に対して同軸回転する。この際、アキシャルリップ２５及びラジアルリップ２６は、それぞれ、補強環１１の円輪部１４の延出部１４ｂ、及び補強環１１の円筒部１２に弾性摺接する。これにより、外部からの泥水等の軸受空間Ｓ内への侵入が防止される。また、軸受空間Ｓ内に充填されている潤滑剤の漏出が防止される。
【００２８】
本実施形態に係るエンコーダ付き密封装置３０は、一部が重なるように折り返された補強環１１にエンコーダ本体１５が貼着されたエンコーダ１０を備えるとともに、補強環１１に弾性摺接するシールリップ２５，２６を備えるシールリップ部材２０を備えている。
当該補強環１１を構成する円輪部１４は、連結円輪部１３に重なる折り返し部１４ａと該折り返し部１４ａから外径側に延びる延出部１４ｂとからなる。延出部１４ｂは折り返し部１４ａよりも軸方向の円筒部１２側に位置する構造とされており、エンコーダ本体１５は、折り返し部１４ａに貼着される基部１６と延出部１４ｂに貼着される信号発生部１７とを備えている。
従って、上記構成とされたエンコーダ１０によって回転数等の検出の精度や感度を高めることができるとともに、軸方向の省スペース化及び軽量化が達成される。さらに、シールリップ部材２０が補強環１１に弾性摺接する構成であるので、泥水等の軸受空間Ｓへの侵入が防止される。
【００２９】
なお、本実施形態では、補強環１１を、回転部材５に外嵌される円筒部１２と、この円筒部１２の車体側の一端から内径側に延出された連結円輪部１３と、この連結円輪部１３の周縁から外径側に向けて折り返されて延出された円輪部１４と、を備えたものとしているが、これに限定されるものではない。
例えば、連結円輪部１３を円筒部１２の車体側の一端から外径側に延出させ、この連結円輪部１３の周縁から内径側に向けて折り返すように延出させて円輪部１４を設けて補強環１１を構成するようにしてもよい。
また、エンコーダ付き密封装置３０を構成するエンコーダ１０やシールリップ部材２０の各構成部位の形状や各寸法等、また、軸受キャップ７等の形状や寸法等については、本実施形態のものに限定されず、種々の構成のものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１                      軸受装置（ハブベアリング）
１０                    エンコーダ
１１                    補強環
１２                    円筒部
１３                    連結円輪部
１４                    円輪部
１４ａ                  折り返し部
１４ｂ                  延出部
１５                    エンコーダ本体
１６                    基部
１７                    信号発生部
２                      固定部材（外輪）
２０                    シールリップ部材
２１                    芯金
２２                    円筒部
２３                    フランジ部
２５，２６              シールリップ
３０                    エンコーダ付き密封装置
５                      回転部材（内輪）
【図１】
0003205636.tif 000003
【図２】
0003205636.tif 000004
【図３】
0003205636.tif 000005