(57)【要約】【課題】  堆積物の排出性に優れるとともに、付着堆積物によるエンコーダシール表面およびセンサーヘッド部への攻撃性を緩和して、エンコーダシールの耐久性および信頼性を確保したエンコーダシール構造を提供することを目的とするものである。【解決手段】  非回転部に設置されたセンサーヘッド部６に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部４から構成されたエンコーダシール構造において、前記磁極リング部４の表面におけるＮ極、Ｓ極間の少なくとも１つに溝部７を形成したことにより、磁束に沿って鉄粉が堆積し易い部分が溝通路となって泥水と共に排水され易く、また堆積しても凹設された溝部７内であることから、センサーヘッド部６への攻撃性が緩和されて損傷を与えることが防止される。【選択図】  図１                                                        
2005156498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非回転部に設置されたセンサーヘッド部に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部から構成されたエンコーダシール構造において、前記磁極リング部表面におけるＮ極、Ｓ極間の少なくとも１つに溝部を形成したことを特徴とするエンコーダシール構造。
【請求項２】
前記溝部の断面形状をＶ字形状、凹型形状、台形状、Ｕ字形状等のいずれかとしたことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダシール構造。  
【請求項３】
前記溝部の溝底に周方向溝を形成して鍵型形状溝部を構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のエンコーダシール構造。
【請求項４】
前記円周上のＮ極、Ｓ極の配列を磁極リング部の中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜させて構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンコーダシール構造。
【請求項５】
前記溝部の断面方向のＮ極、Ｓ極の分割を面直角方向配列に対して所定の角度で傾斜させて溝を形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエンコーダシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非回転部に設置されたセンサーヘッド部に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部から構成されたエンコーダシール構造に関する。特に、自動車用のＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）の車輪速度検出手段のセンサーとして使用され、車輪の軸受部分の密封装置としての機能も有するエンコーダシールに適用される。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のＡＢＳの車輪速度検出手段として、駆動軸やベアリング等の足廻り部品回転体に磁性体シール（エンコーダシール）を設置し、車輪ハウジング等の非回転部に設置されたセンサーヘッド部に近接して配置し、前記エンコーダシールとセンサーヘッド部との相対回転に伴う磁力変化を検出するものが多く用いられている。そのようなエンコーダシールの典型的なものとして下記特許文献１に開示されたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３５５６５号公報（段落００１５および段落００１６参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に記載されたものを図８を用いて説明する。図８（Ａ）および（Ｃ）に示すように、非回転部分に設置された磁気センサー１１５に近接対面して配置される磁気エンコーダ１１０は、金属製の環状部材１１１と、該環状部材１１１の表面に周方向に沿って設けられた磁性部材１１４とを備える。該磁性部材１１４を、磁性粉体の混入した合成樹脂塗料の塗膜とし、図８（Ｂ）に示すように、磁性部材１１４は周方向に多極に磁化し、交互にＮ極、Ｓ極が形成されたものである。図８（Ｃ）に示すように、磁気エンコーダ１１０と磁気センサー１１５とで回転検出装置１２０が構成される。シール装置１０５は磁気エンコーダ１１０と非回転部分のシール部材１０９とで構成される。
【０００４】
このようなエンコーダシール構造によって、車輪用軸受における回転検出装置として、薄肉化が可能で、かつ耐磨耗性に優れ、生産性にも優れた磁気エンコーダが提供されることとなった。ところが、このような従来のエンコーダシール構造にあって、エンコーダシールを足廻り部品として使用する環境下では、エンコーダシール自体が磁性体であることから、図９のＣ部に示すように、微小な鉄粉がエンコーダシールの表面に付着することは避けられない。また、長期間の使用を経るとそれらの付着物が堆積しがちであった。特に、Ｎ極とＳ極の間の磁束に沿って堆積物が成長した。このため、磁性部材（磁極リング部）と磁気センサー（センサーヘッド部）との間の微小クリアランスが堆積物で埋まり、磁性部材および磁気センサーを損傷させる虞れがあった。
【０００５】
そこで本発明は、このような従来のエンコーダシール構造の課題を解決して、堆積物の排出性に優れるとともに、付着堆積物によるエンコーダシール表面およびセンサーヘッド部への攻撃性を緩和して、エンコーダシールの耐久性および信頼性を確保したエンコーダシール構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため本発明は、非回転部に設置されたセンサーヘッド部に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部から構成されたエンコーダシール構造において、前記磁極リング部表面におけるＮ極、Ｓ極間の少なくとも１つに溝部を形成したことを特徴とする。また本発明は、前記溝部の断面形状をＶ字形状、凹型形状、台形状、Ｕ字形状等のいずれかとしたことを特徴とする。また本発明は、前記溝部の溝底に周方向溝部を形成して鍵型形状溝部を構成したことを特徴とする。また本発明は、前記円周上のＮ極、Ｓ極の配列を磁極リング部の中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜させて構成したことを特徴とする。また本発明は、前記溝部の断面方向のＮ極、Ｓ極の分割を面直角方向配列に対して所定の角度で傾斜させて溝部を形成したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、非回転部に設置されたセンサーヘッド部に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部から構成されたエンコーダシール構造において、前記磁極リング部表面におけるＮ極、Ｓ極間の少なくとも１つに溝部を形成したことにより、磁束に沿って鉄粉が堆積し易い部分が溝通路となって泥水と共に排水され易く、また堆積しても凹設された溝部内であることから、センサーヘッド部への攻撃性が緩和されて損傷を与えることが防止される。
【０００８】
また、前記溝部の断面形状をＶ字形状、凹型形状、台形状、Ｕ字形状等のいずれかとした場合は、磁極リング部の特性に応じて適宜の溝部形状を選択して、堆積物の堆積量を調整して、それぞれに応じた耐久性の確保が可能となる。さらに、前記溝部の溝底に周方向溝部を形成して鍵型形状溝部を構成した場合は、エンコーダシール表面の面積を比較的広く採れ、溝部を有しながらも高い磁気特性が確保できるとともに、回転遠心力により溝部内の堆積物が剥がれ易く、他部品に対しても攻撃性が緩和される。
【０００９】
さらにまた、前記円周上のＮ極、Ｓ極の配列を磁極リング部の中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜させて構成した場合は、磁極の変化を円滑にして検出衝撃を小さくできるとともに、溝部の長さを大きくして堆積物の許容堆積量を増大させることができる。その上、エンコーダシールの回転方向に向いて傾斜した溝部内の泥水の円滑な流れを誘発するので、泥水侵入時の排水性を高めることができる。また、前記溝部の断面方向のＮ極、Ｓ極の分割を面直角方向配列に対して所定の角度で傾斜させて溝部を形成した場合は、溝部の断面が溝抜き方向に傾斜しており、泥水の排出性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明のエンコーダシール構造の第１実施例を示すもので、図１（Ａ）は要部側面図、図１（Ｂ）は磁極リング部の拡大断面図、図１（Ｃ）はセンサーヘッド部と磁極リング部との関係を示す図、図２（Ａ）は本発明のエンコーダシール構造が採用された車輪軸部の全体断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部の拡大図、図３は本発明のエンコーダシール構造が採用されたベアリングの斜視図である。図４は本発明のエンコーダシール構造の第２実施例で磁極リング部の拡大断面図である。図５は本発明のエンコーダシール構造の第３実施例で磁極リング部の拡大断面図である。図６は本発明のエンコーダシール構造の第４実施例で要部側面図である。図７は本発明のエンコーダシール構造の第５実施例で磁極リング部の拡大断面図である。
【００１１】
本発明のエンコーダシール構造の基本的な構成は、図１に示すように、非回転部に設置されたセンサーヘッド部６に近接して配置され、円周上にＮ極、Ｓ極が交互に配列された回転する磁極リング部４から構成されたエンコーダシール構造において、前記磁極リング部４の表面におけるＮ極、Ｓ極間の少なくとも１つに溝部７を形成したことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００１２】
以下に詳述する。図２に示すように、本発明のエンコーダシール３は、車輪の軸受部におけるベアリングの密封装置において採用されるが、密封が必要で回転部分と非回転部分が近接する部位なら、必ずしも車輪の軸受部に限定されない。図２（Ａ）に示すように、車体に固定された非回転部分である車輪ハウジング１１に対して、車輪ハブ１０がボールを介在したベアリングアウタ１とベアリングインナ２とから構成されるベアリングにより軸支されている。車輪ハブ１０内には、スプライン嵌合等により駆動軸９の端部が連結されている。符号１２は車輪ハブ１０に固定され車輪ディスクを緊締して取り付けるハブナットを示す。
【００１３】
図２（Ａ）のＢ部の拡大図である図２（Ｂ）に示すように、互いに相対回転するベアリングアウタ１とベアリングインナ２の端部間に、本発明のエンコーダシール３が配設される。エンコーダシール３は、それぞれがベアリングアウタ１とベアリングインナ２に固着されて対向配置されたＬ字形のリテーナと、各Ｌ字形のリテーナにそれぞれ固着されたシール部５と磁極リング部４とから構成される。したがって、本例では、シール部５が非回転側で磁極リング部４が回転側である。磁極リング４の表面に近接して前記車輪ハウジング１１の非回転側に設置されたセンサーヘッド部（ＡＢＳセンサー等）６が臨接する。
【００１４】
図３にベアリング装置に組み込まれたエンコーダシール構造を示す。ベアリング装置のアウタ１とインナ２との間の端部に磁極リング４が露出したエンコーダシール３が組み込まれている。図１（Ａ）は図３の要部を拡大した側面図で、多数のＮ極とＳ極の磁極が交互に配列されて磁極リング部４が構成されており、本実施例では、円周上のＮ極、Ｓ極の配列を磁極リング部の中心からの放射状直線に一致させたものである。つまり、Ｎ極とＳ極との間の境界線は中心からの放射状直線と一致する。本発明では、図１（Ｂ）に示すように、これらのＮ極とＳ極との間の境界線上に溝部７を形成した。本実施例では方形断面の凹型形状溝部とした。これらの溝部７は好適には図１（Ｃ）に示すように、各境界部に形成されるが、一部の溝部７への鉄粉等の堆積によって、他の溝部のない境界部における鉄粉等の堆積物の量を相対的に減少させて、実用上の支障が抑制されるなら、溝部を全ての境界部に形成する必要はない。
【００１５】
このように構成したので、磁極リング部４の表面におけるＮ極とＳ極との間の境界線上の溝部７内の磁束に沿って鉄粉等が付着したとしても、溝部７の樋効果によって泥水等の流下とともに排水され易い。その効果は、車輪の回転による  遠心力に伴って促進される。さらに、溝部７の側壁のエッジ部による水車効果で回転時には溝部７内の堆積物を泥水とともに効果的に排出できる。そして、長期間の使用により鉄粉等が溝部７内に堆積したとしても、溝部７自身の堆積物の受容力が大きく、かなりの長期間に渡って磁極リング部４の表面とセンサーヘッド部６との間のクリアランスを維持することが可能で、センサーヘッド部への攻撃性が緩和されて損傷を与えることが防止でき、検出装置としての精度の維持が確保できることとなった。
【実施例２】
【００１６】
図４は本発明のエンコーダシール構造の第２実施例で磁極リング部の拡大断面図である。本実施例のものは、溝部７の断面形状をＵ字形状に形成したものである。溝部７の断面形状をＵ字形状とすることで、特に溝底の隅部において円弧形状を呈することから、堆積物が付着しにくい。さらに、溝部７の断面形状をＶ字形状、台形状、半円弧形状等を選定することにより、溝部７の堆積物の受容量を適宜決定して、溝部７の形成による磁極リング部４の強度と耐久性の兼ね合いから、それぞれの磁極リング部４の特性に応じた耐久性の確保が可能となる。
【実施例３】
【００１７】
図５は本発明のエンコーダシール構造の第３実施例で磁極リング部の拡大断面図である。本実施例のものは、溝部７の溝底に周方向溝部８を形成して鍵型形状溝部１３を構成したものである。これにより、磁極リング部４の表面の面積を比較的広く（本来なら表面積がｂとなるような溝部を形成するところ、溝部８の存在によって容量が大きいにも拘らず、充分に広いａなる表面積が採れる。ａ＞ｂ）採れ、溝部７、８を有しながらも高い磁気特性が確保できるとともに、回転遠心力による樋効果と、水車効果によるかき出し効果により、溝部７、８内の堆積物が泥水とともに排出され易く、他部品に対しても攻撃性が緩和される。
【実施例４】
【００１８】
図６は本発明のエンコーダシール構造の第４実施例で磁極リング部の要部拡大側面図である。本実施例のものは、円周上のＮ極、Ｓ極の配列を磁極リング部４の中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜させて構成したものである。したがって、Ｎ極とＳ極との境界線も、中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜し、溝部７も所定の角度で傾斜して形成される。これにより、センサーヘッド部６による検出の際の磁極の変化を円滑にして検出衝撃を小さくできるとともに、溝部７の長さを大きくして堆積物の許容堆積量を増大させることができる。その上、磁極リング部４の回転方向に向いて傾斜した溝部７内の泥水の円滑な流れを誘発するので、泥水侵入時の排水性を高めることができる。
【実施例５】
【００１９】
図７は本発明のエンコーダシール構造の第５実施例で磁極リング部の拡大断面図である。本実施例のものは、前記溝部７の断面方向のＮ極、Ｓ極の分割を面直角方向配列に対して所定の角度で傾斜させて溝部７を形成したことを特徴とするもので、エンコーダシールの溝部７に角度を持たせることにより、磁極リング部４の回転によって堆積物が排出される方向の溝抜き方向に傾斜し、泥水の排出性がさらに向上するので、鉄粉などが堆積しにくい。本実施例の傾斜断面溝部７が形成されるＮ極とＳ極との境界は、図３のように中心からの放射状直線に一致していてもよいし、図６のように中心からの放射状直線に対して所定の角度で傾斜させてもよい。
【００２０】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、エンコーダシールの用途（ＡＢＳセンサー、トラクションコントロールシステムセンサー、スピードメーター等）、センサーヘッド部の形状、形式（リードスイッチ等）、エンコーダシールにおける磁極リング部の形状、形式、Ｎ極、Ｓ極間の溝部の形状（Ｖ字形状、凹型形状、台形状、Ｕ字形状、円弧状、傾斜角度等）、形式およびその形成位置（Ｎ極、Ｓ極間の境界線を挟んで均等な溝幅を有する物の他、溝部をいずれかの極側に偏って形成してもよい。鍵型形状溝部についても、周方向溝部をいずれかの極側に形成してもよいし、両方の極側にも形成して断面凸形としてもよい。）、Ｎ極、Ｓ極の配列の傾斜角度、エンコーダシールにおけるシール部の形状、形式（摺接リップ部の形状、材質、Ｌ字形のリテーナの形状等）等については適宜選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のエンコーダシール構造の第１実施例を示すもので、図１（Ａ）は要部側面図、図１（Ｂ）は磁極リング部の拡大断面図、図１（Ｃ）はセンサーヘッド部と磁極リング部との関係を示す図である。
【図２】同、図２（Ａ）は本発明のエンコーダシール構造が採用された車輪軸部の全体断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部の拡大図である。
【図３】同、本発明のエンコーダシール構造が採用されたベアリングの斜視図である。
【図４】本発明のエンコーダシール構造の第２実施例で磁極リング部の拡大断面図である。
【図５】本発明のエンコーダシール構造の第３実施例で磁極リング部の拡大断面図である。
【図６】本発明のエンコーダシール構造の第４実施例で要部側面図である。
【図７】本発明のエンコーダシール構造の第５実施例で磁極リング部の拡大断面図である。
【図８】従来の自動車用磁気エンコーダの説明図である。
【図９】従来の磁気エンコーダの課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１        ベアリングアウタ
２        ベアリングインナ
３        エンコーダシール
４        磁極リング部
５        シール部
６        センサーヘッド部（ＡＢＳセンサー等）
７        溝部
８        周方向溝部
９        駆動軸
１０        車輪ハブ
１１        車輪ハウジング
１２        ハブボルト
１３        鍵型形状溝部
【図１】
2005156498.tif 000003
【図２】
2005156498.tif 000004
【図３】
2005156498.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005156498.tif 000009
【図８】
2005156498.tif 000010
【図９】
2005156498.tif 000011