(57)【要約】【課題】外乱の影響を受けにくくセンサー部による検出精度の高い磁気エンコーダー及び密封装置を提供する。【解決手段】互いに同軸的に相対回転自在な２部材のうちのいずれか一方の部材に環状に設けられる磁気エンコーダー１０であって、センサー２に対向して円筒形状に設けられてセンサー２により検知される磁化されたエンコーダー部４と、エンコーダー部４の外周を覆うカバー部材３と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転自在な２部材のうちのいずれか一方の部材に環状に設けられる磁気エンコーダーであって、
検知手段に対向して円筒形状に設けられて該検知手段により検知される磁化された被検知部と、
該検知部の外周を覆うカバー部材と、
を有することを特徴とする磁気エンコーダー。
【請求項２】
前記被検知部は、多磁極化されたゴム材であることを特徴とする請求項１に記載の磁気エンコーダー。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記被検知部の端面を覆う径方向部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気エンコーダー。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記一方の部材に嵌合する嵌合部を備え、
前記嵌合部の外径は、前記被検知部の外径より小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気エンコーダー。
【請求項５】
互いに同軸的に相対回転自在に設けられる２部材間の環状隙間を密封するとともに、該２部材の相対回転を検出可能とする密封装置であって、
前記２部材のうちいずれか一方の部材の周面に嵌着される環状部材と、
前記環状部材に密封接触するシールリップを有するシール部材と、
前記環状部材の径方向部に検知手段に対向して円環状に設けられ、該検知手段により検知される磁化された被検知部と、を備え、
前記被検知部は、前記シールリップより密封対象側に設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項６】
前記被検知部は、多磁極化されたゴム材であることを特徴とする請求項５に記載の密封装置。
【請求項７】
前記環状部材は、該環状部材の径方向部に環状の溝部が設けられ、該溝部に前記被検知部を一体的に成型することを特徴とする請求項５又は６に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対回転する２部材の回転を検出する装置に用いられる磁気エンコーダー及び密封装置に関し、例えば、自動車や家電製品、産業機械、自転車等の回転及び往復動する箇所に用いることができる磁気エンコーダー及び密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の磁気エンコーダーとしては、例えば、自動車の車速を検出する車速センサーのような回転速度検出装置に用いるものが知られている。図８は、従来の磁気エンコーダーの概略断面図である。図９は、従来の磁気エンコーダーが適用されるホイールユニットの一部を示す概略部分断面図である。図１０は、磁気エンコーダーを備えた従来の密封装置の概略断面図である。図１１は、図１０に示す密封装置のＡ矢視図であり、多極化された弾性部材を説明する概略図である。
【０００３】
図８、図９に示す磁気エンコーダー１１０はラジアルタイプのエンコーダーであり、軸１０１（回転部位）の嵌合面１０１ａに嵌着された環状部材１０３と、この環状部材１０３に焼き付け成形されたゴム材１０４とから構成されている。成形されたゴム材１０４は、周方向に磁極ＮＳが交互になるように多磁極化されており、磁気抵抗効果素子等のセンサー部１０２により、回転速度等の検出を行う。
【０００４】
また、図１０に示すように、従来の磁気エンコーダーを備えた密封装置２１０は、互いに同軸的に相対回転自在に設けられる２部材としてのハウジング２０２とハウジング２０２の軸孔内に挿入される軸２０１間の環状隙間を密封するものであり、軸２０１の周面としての嵌合面Ｄに嵌着された環状部材２０６と、環状部材２０６に焼き付け成形され、多極化された被検知部を有する弾性部材としてのゴム材２０５（エンコーダー）と、ハウジング２０２の嵌合面Ｅに嵌着された環状部材２０８と、環状部材２０８に焼き付け成形されたゴム材２０７とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、ゴム材２０５は、例えばフェライト（鉄）を分散させた磁化性ゴム材料からなり、図１１に示すように、これを円周方向に磁極ＮＳが交互になるように多磁極化させ、軸２０１に嵌着される環状部材２０６を構成する径方向部２０６ｂに焼き付け成形され、磁気抵抗効果素子等のセンサー部２０３により、回転するゴム材２０５から生じる磁化の変化を感知され回転速度等の検出が行われる。
【０００６】
また、環状部材２０８に焼き付け成形されたゴム材２０７は、ゴム状弾性体製であり、環状部材２０８を構成する径方向部２０８ｂには、環状部材２０６を構成する円筒状部２０６ａの外周面に摺動して軸方向を密封するシールリップ部２０７ａ、２０７ｂと、環状部材２０６を構成する径方向部２０６ｂに摺動して径方向を密封するシールリップ部２０７ｃとが備えられている。これにより、外部からのダスト及び内部のグリース流出を抑えることができる。
【０００７】
また、密封装置２１０は軸受部を密封するもので、２０４はベアリングを示している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−４８２４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００１０】
すなわち、上記従来の磁気エンコーダー１１０では、多磁極化されたゴム材１０４は、軸１０１の嵌合面１０１ａと反対側である外側に剥き出しの状態で設けられており、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を受けやすい状態となっている。
【００１１】
また、上記従来の密封装置２１０においても同様に、多磁極化されたゴム材２０５は、軸２０１に嵌着される環状部材２０６の径方向部２０６ｂに対して、センサー部２０３側に剥き出しの状態で設けられており、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を受けやすい状態となっている。
【００１２】
そのため、磁気エンコーダー１１０、密封装置２１０はともに、磁力の低下、磁力の乱れ等が発生してしまい、安定した磁力の供給が難しく、センサー部１０２、２０３による検出精度の低下を招く結果となる。
【００１３】
本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、センサー部による検出精度の高い磁気エンコーダー及び密封装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る磁気エンコーダーにあっては、
相対回転自在な２部材のうちのいずれか一方の部材に環状に設けられる磁気エンコーダーであって、
検知手段に対向して円筒形状に設けられて該検知手段により検知される磁化された被検知部と、
該検知部の外周を覆うカバー部材と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、検知手段と被検知部の間にカバー部材を設けることで、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を直接受けることを防ぐことができ、検出精度の高い磁気エンコーダーを提供することができる。
【００１６】
前記被検知部は、多磁極化されたゴム材であることが好適である。
【００１７】
これにより、ゴム材が軽量であり加工性に富むので成型が容易となる。
【００１８】
前記カバー部材は、前記被検知部の端面を覆う径方向部を備えることが好適である。
【００１９】
これにより、被検知部の周面だけでなく端面をも覆うことで外乱の影響を受けることをより防ぐことができる。
【００２０】
前記カバー部材は、前記一方の部材に嵌合する嵌合部を備え、
前記嵌合部の外径は、前記被検知部の外径より小さいことが好適である。
【００２１】
これにより、部材への嵌着力が弱い被検知部であっても、別に嵌合部を備えることで、十分な嵌合力を確保しつつ、嵌合部の外径を被検知部の外径より小さくすることでコンパクトな磁気エンコーダーを提供することができる。また、被検知部とは別に嵌合部を設けることでゴム材等の弾性体から成形された被検知部の嵌合による変形を防止でき、磁気パターンを一定に保てるため、精度の高い検出が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る密封装置にあっては、
互いに同軸的に相対回転自在に設けられる２部材間の環状隙間を密封するとともに、該２部材の相対回転を検出可能とする密封装置であって、
前記２部材のうちいずれか一方の部材の周面に嵌着される環状部材と、
前記環状部材に密封接触するシールリップを有するシール部材と、
前記環状部材の径方向部に検知手段に対向して円環状に設けられ、該検知手段により検知される磁化された被検知部と、を備え、
前記被検知部は、前記シールリップより密封対象側に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
これにより、前記環状部材と前記２以上のシールリップとにより囲まれた領域に設けられた被検知部は、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を直接受けることがなく、検出精度の高い被検知部を備えた密封装置を提供することができる。
【００２４】
前記被検知部は、多磁極化されたゴム材であることが好適である。
【００２５】
これにより、ゴム材が軽量であり加工性に富むので成型が容易となり、軽量な密封装置を簡便に製作、提供することができる。
【００２６】
前記環状部材は、該環状部材の径方向部に環状の溝部が設けられ、該溝部に前記被検知部を一体的に成型することが好適である。
【００２７】
これにより、コンパクトな密封装置を提供することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１を参照して、第１の実施の形態に係る磁気エンコーダーについて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【００３０】
図１に示すように、磁気エンコーダー１０は、回転部位である軸１に嵌着された環状部材３と、環状部材３に焼き付け成形されたエンコーダー部であるゴム材４とで構成されたラジアルタイプのエンコーダーである。
【００３１】
環状部材３は、円筒部３ａと円筒部３ａから軸中心側に延びる径方向部３ｂとから構成されている。
【００３２】
焼き付け成形されたゴム材４は、多磁極に磁化されており、センサー部２により、回転速度等の検出が行われる。ここで、多磁極化されたゴム材４は、環状部材３の円筒部３ａの内側に設けられており、環状部材３の円筒部３ａと軸１との間に挟持される形で軸１に嵌着している。
【００３３】
そのため、エンコーダー部であるゴム材４は、環状部材３によりカバーされた形となり、外乱の影響を受けずに、安定した磁力の供給が可能となり、センサー部２による高い検出精度を安定して維持することができる。
【００３４】
なお、環状部材３の内側に設定されたゴム材４の形状及び大きさは、軸１とセンサー部２との距離や環状部材３の厚さ等を考慮して、スペースの範囲内で任意に設定できる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図２を参照して、第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーについて説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【００３６】
本実施の形態に係る磁気エンコーダーは、第１の実施の形態に係る磁気エンコーダーより更に嵌合力を得るために、金属材料で形成された嵌合部位３ｃを設けた点が異なる。
【００３７】
嵌合部位３ｃは、軸１に嵌合させるために環状部材３の一部を軸１の外径とほぼ同じ内径とした円筒状の部位であり、ゴム材４と軸１との嵌着ではゴム材４が弾性体であるため嵌合力が不十分な場合であっても、金属材料で形成された嵌合部位３ｃが軸に対してゴム材４とは別に嵌合することで、十分な嵌合力を得ることができる。
【００３８】
また、センサー部２に対向するように設けられているゴム材４の外径は、小さくしすぎるとゴム材４の多磁極化が困難となり、また、回転精度も低下するので、ある程度の大きさが必要であるが、一方嵌合部位３ｃは、そのような問題がないため外径をゴム材４の外径より小さくすることができる。
【００３９】
そのため、センサー部２による検出精度に影響のあるゴム材４の外径は変えずに、嵌合部位３ｃの外径を小さくすることで、十分な嵌合力を確保しつつ高い検出精度を安定して維持することのできるコンパクトな磁気エンコーダー１０を作製することができる。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図３を参照して、第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーについて説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【００４１】
本実施の形態に係る磁気エンコーダーは、第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーの嵌合部位を被検知部側に折り曲げた点が異なる。
【００４２】
嵌合部位３ｃは、軸１に嵌合させるために環状部材３の一部を軸１の外径とほぼ同じ内径とした円筒形状の部位であり、ゴム材４と軸１との嵌着では、ゴム材４が弾性体であり変形してしまうため、ゴム材４を嵌着せずに、径方向部３ｂの一端を被検知部であるゴム材４側に折り曲げて軸１に嵌着することで、ゴム材４の変形を防止することができる。その結果、ゴム材４から構成される被検知部の磁気パターンを一定に保つことができ、精度の高い検出が可能となる。
【００４３】
また、環状部材３の両縁部をゴム材４を囲むように同じ側に折り曲げることで軸方向の寸法をコンパクトにでき、ゴム材４が、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を直接受けることを防ぐことができ、検出精度の高い磁気エンコーダーを提供することができる。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図４〜図６を参照して、第４の実施の形態に係る磁気エンコーダーを備える密封装置について説明する。図４は、本発明の密封装置が適用されるＡＢＳ車速センサー付きハブベアリングユニットの一部を示す概略部分断面図である。図５は、本発明の第４の実施の形態に係る密封装置の概略断面図である。図６は、図５に示す密封装置のＡ矢視図であり、多極化された弾性部材を説明する概略図である。
【００４５】
本実施の形態に係る密封装置２０は、図４に示すようにＡＢＳ車速センサー付きハブベアリングユニットに好適に用いることができる磁気エンコーダー付きハブシールであり、ハブベアリングユニット（ハウジング）４０とドライブシャフト（軸）１１との間をシールする。
【００４６】
磁気センサー１３は、エンコーダー部の回転を検出するためのものであり、検出した回転数から車速が算出され、自動車の制御にフィードバックされる。
【００４７】
次に図５を参照して、本実施の形態に係る密封装置をより詳細に説明する。
【００４８】
密封装置２０は、互いに同軸的に相対回転自在に設けられる２部材としてのハウジング２２とハウジング２２の軸孔内に挿入される軸２１間の環状隙間を密封するものであり、軸２１の周面としての嵌合面Ｄ’に嵌着された環状部材２６と、環状部材２６に焼き付け成形され、多極化された被検知部を有する弾性部材としてのゴム材２５（エンコーダー）と、ハウジング２２の嵌合面Ｅ’に嵌着された環状部材２８と、環状部材２８に焼き付け成形されたゴム材２７とを備えている。
【００４９】
そして、ゴム材２５は、例えばフェライト（鉄）を分散させた磁化性ゴム材料からなり、図６に示すように、これを円周方向に磁極ＮＳが交互になるように多磁極化させ、軸２１に嵌着される環状部材２６を構成する径方向部２６ｂに設けられた円周状の溝部２６ｃに焼き付け成形され、磁気抵抗効果素子等のセンサー部２３により、回転するゴム材２５から生じる磁化の変化を感知され回転速度等の検出が行われる。
【００５０】
また、環状部材２８に焼き付け成形されたシール部材であるゴム材２７は、ゴム状弾性体製であり、環状部材２６を構成する円筒状部２６ａの外周面に摺動して軸方向を密封するシールリップ部２７ａ、２７ｂと、環状部材２０６を構成する径方向部２６ｂに摺動して径方向を密封するシールリップ部２７ｃと、が備えられている。これにより、外部からのダスト及び内部のグリース流出を抑えることができる。また、２４はベアリングを示している。
【００５１】
本実施の形態に係る密封装置２０では、上述のように、多磁極化されたエンコーダー部であるゴム材２５が、環状部材２６の径方向部２６ｂの内側（密封対象側）に設けられており、更に、シールリップ部２７ａ、２７ｂにより囲まれ外部から遮断された領域に設けられている。
【００５２】
すなわち、エンコーダー部（被検知部）であるゴム材２５は、環状部材２６とゴム材２７の２以上のシールリップ部２７ａ、２７ｂとにより囲まれた領域に設けられているとよい。
【００５３】
そのため、エンコーダー部であるゴム材２５は、環状部材２６及びゴム材２７によりカバーされた形となり、外乱の影響を受けずに、安定した磁力の供給が可能となり、センサー部２３による高い検出精度を安定して維持することができる。
【００５４】
なお、環状部材２６の内側に設定されたエンコーダー部２５の形状及び大きさは、環状部材２６の径方向部２６ｂとセンサー部２との距離や環状部材２６の厚さ等を考慮して、スペースの範囲内で任意に設定できる。
【００５５】
（第５の実施の形態）
図７を参照して、第５の実施の形態に係る密封装置について説明する。図７は、本発明の第５の実施の形態に係る密封装置のエンコーダー部近傍の一部概略断面図である。
【００５６】
本実施の形態に係る密封装置は、第４の実施の形態に係る密封装置における破線で囲まれた領域２９と比較して（図５参照）、環状部材３６の径方向部３６ｂの外部側が破線で囲まれた領域３９に示すように平坦な構造をとっている（図７参照）。
【００５７】
このような構造を取ることにより、環状部材３６は、第１の実施の形態における環状部材２６と比較して、曲げ工程を少なくすることができるため作製コストの低減を図ることができる。しかも、エンコーダー部であるゴム材３５がはめ込まれた領域における環状部材３６の厚さを薄くすることができるため、感度の低下を抑えセンサー部の検出精度を向上することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部の異物、汚水、外部磁界等による外乱の影響を直接受けることを防ぐことができ、検出精度の高い磁気エンコーダー及びそれを備えた密封装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る磁気エンコーダーの概略部分断面図である。
【図４】本発明の密封装置が適用されるＡＢＳ車速センサー付きハブベアリングユニットの一部を示す概略部分断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る密封装置の概略断面図である。
【図６】図５に示す密封装置のＡ矢視図であり、多極化された弾性部材を説明する概略図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る密封装置のエンコーダー部近傍の一部概略断面図である。
【図８】従来の磁気エンコーダーの概略断面図である。
【図９】従来の磁気エンコーダーが適用されるホイールユニットの一部を示す概略部分断面図である。
【図１０】磁気エンコーダーを備えた従来の密封装置の概略断面図である。
【図１１】図１０に示す密封装置のＡ矢視図であり、多極化された弾性部材を説明する概略図である。
【符号の説明】
１  軸
２  センサー部（検知手段）
３  カバー部材（環状部材）
３ａ  円筒部
３ｂ  径方向部
３ｃ  嵌合部位
４  ゴム材（エンコーダー部）
１０  磁気エンコーダー
１３  磁気センサー
２０  密封装置
２１  軸
２２  ハウジング
２３  センサー部
２４  ベアリング
２５  ゴム材（エンコーダー部）
２６  環状部材
２６ａ  円筒状部
２６ｂ  径方向部
２６ｃ  溝部
２７  ゴム材
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  シールリップ部
２８  環状部材
３５  ゴム材
３６  環状部材
１０１  軸
１０２  センサー部
１０３  環状部材
１０４  ゴム材
１１０  磁気エンコーダー
２０１  軸
２０２  ハウジング
２０３  センサー部
２０５  ゴム材
２０６  環状部材
２０７  ゴム材
２０８  環状部材
２１０  密封装置
【図１】
2004278732.tif 000003
【図２】
2004278732.tif 000004
【図３】
2004278732.tif 000005
【図４】
2004278732.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004278732.tif 000008
【図７】
2004278732.tif 000009
【図８】
2004278732.tif 000010
【図９】
2004278732.tif 000011
【図１０】
2004278732.tif 000012
【図１１】
2004278732.tif 000013