(57)【要約】【課題】多極磁石ロータの被検出面が異物で破損することを防止する。【解決手段】回転輪に取り付けられる支持環と、磁気を発生する被検出面を備え且つこの被検出面が磁気センサと対向するように、前記支持環に取り付けられる多極磁石ロータとを備えた回転検出用のパルサリングにおいて、前記支持環側に、前記多極磁石ロータの被検出面を覆い隠す非磁性のカバーを取り付け、このカバーを、硬質の芯体と、この芯体を被覆する軟質の外皮部材とにより構成した。【選択図】  図１
2005037130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪に一体回転可能に取り付けられる支持環と、磁気を発生する被検出面を備え且つこの被検出面が磁気センサと対向する位置に、前記支持環に取り付けられる多極磁石ロータとを備えた回転検出用のパルサリングにおいて、
前記支持環側に、前記多極磁石ロータの被検出面を覆い隠す非磁性のカバーを取り付け、このカバーを、硬質の芯体と、この芯体を被覆する軟質の外皮部材とにより構成した、回転検出用のパルサリング。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出用のパルサリングにおいて、
前記多極磁石ロータを、磁性粉入りのゴムまたは樹脂をベースにして周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように着磁したものにより構成した、回転検出用のパルサリング。
【請求項３】
非回転輪に第１シールリングを固定し、回転輪に第２シールリングを固定し、少なくとも一方のシールリングに備えるシールリップを他方のシールリングに対して接触させ、前記非回転輪側に取り付けられる磁気センサにより非接触で検出されるパルサリングを設けたシール装置において、
前記パルサリングを、回転輪に取り付けられる支持環と、磁気を発生する被検出面を備え且つこの被検出面が磁気センサと対向するように、前記支持環に取り付けられる多極磁石ロータと、多極磁石ロータの被検出面を覆う非磁性のカバーとにより構成し、このカバーを、硬質の芯体と、この芯体を被覆する軟質の外皮部材とにより構成した、シール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルサリングおよびこれを備えたシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の車軸を支持する転がり軸受装置の内部を密封するために用いるシール装置に、車輪等の回転状態を検出する回転検出装置を構成するパルサリングを組み込んだものがある（例えば、特許文献１参照。）。このシール装置は、車体側に非回転に取り付けられる外輪に固定される第１シールリングと、車軸と共に回転する内輪に固定される第２シールリングとを備え、第２シールリングに多極磁石ロータが接着されたものである。
【０００３】
パルサリングを構成する多極磁石ロータは、その回転に対応した磁気を発生させるべく、周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように磁化されている。そして、内輪と共に回転する多極磁石ロータの回転状態を、外輪側に取り付けられた磁気センサにより、非接触で検出している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５５３３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにパルサリングを組み込んだシール装置では、多極磁石ロータの被検出面が、シール装置の外部側に露出しているため、車両の走行に伴い路上等の小石や砂利等の異物が、多極磁石ロータの被検出面に直接に当りやすい構造であり、磁気センサと多極磁石ロータとの間に噛み込んだりして、被検出面が破損するおそれがある構造になっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転検出用のパルサリングは、回転輪に一体回転可能に取り付けられる支持環と、磁気を発生する被検出面を備え且つこの被検出面が磁気センサと対向する位置に、前記支持環に取り付けられる多極磁石ロータとを備えた回転検出用のパルサリングにおいて、前記支持環側に、前記多極磁石ロータの被検出面を覆い隠す非磁性のカバーを取り付け、このカバーを、硬質の芯体と、この芯体を被覆する軟質の外皮部材とにより構成したことにより、上述した課題を解決している。
【０００７】
支持環側にカバーを取り付けるとは、カバーを、支持環に直接取り付ける場合と、多極磁石ロータ等を介して間接的に取り付ける場合を含む。また、上記において、回転輪に取り付ける支持環としては、シール装置における回転輪側に取り付けられるシールリングを兼用してもよく、シールリングとは別体の部材で構成してもよい。
【０００８】
本発明によれば、多極磁石ロータの被検出面をカバーで覆い隠しているため、小石等の異物が、多極磁石ロータの被検出面に直接当るようなことはなく、また異物が、磁気センサと多極磁石ロータの被検出面との間隙に侵入して噛み込んだ場合であっても、その被覆部が多極磁石ロータの被検出面を保護することとなり、被検出面の破損がなくなる。これによって、多極磁石ロータからは磁力線が回転に対応して正確に発生できるようになり、磁気センサと共に構成される回転検出装置における回転検出精度を有効に維持できるようになる。
【０００９】
本発明の実施態様として前記多極磁石ロータを、磁性粉入りのゴムまたは樹脂をベースにして周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように着磁したものにより構成した。この実施態様の場合、多極磁石ロータをカバーで覆い隠しても、多極磁石ロータから磁気センサに向けて発生する磁力には何らの影響がなくなり、より安定した回転検出性能を発揮できるようになって好ましい。
【００１０】
本発明のシール装置は、非回転輪に第１シールリングを固定し、回転輪に第２シールリングを固定し、少なくとも一方のシールリングに備えるシールリップを他方のシールリングに対して接触させ、前記非回転輪側に取り付けられる磁気センサにより非接触で検出されるパルサリングを設けたシール装置において、前記パルサリングを、回転輪に取り付けられる支持環と、磁気を発生する被検出面を備え且つこの被検出面が磁気センサと対向するように、前記支持環に取り付けられる多極磁石ロータと、多極磁石ロータの被検出面を覆う非磁性のカバーとにより構成し、このカバーを、硬質の芯体と、この芯体を被覆する軟質の外皮部材とにより構成したことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３を参照して本発明の実施の形態に係るシール装置を説明する。図１は、そのシール装置を備えた転がり軸受の要部拡大断面図、図２は、図１のシール装置が備える第１シールリングの金属環および多極磁石ロータの一部破断を含む斜視図、図３は、図１のシール装置が備える第１シールリングの金属環および多極磁石ロータの分解状態を示す一部破断を含む斜視図である。
【００１２】
図１において、転がり軸受１は、非回転輪としての外輪２と、回転輪としての内輪３と、複数の玉列４と、シール装置５とを備えている。
【００１３】
シール装置５は、第１、第２シールリング１０、２０を備え、パルサリング３１が組み込まれている。
【００１４】
第１シールリング１０は、金属環１３に主、補助、サイドの各シールリップ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを被着した構成である。金属環１３は、例えばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼など、非磁性金属板からなる。第１シールリング１０の金属環１３は、軸方向に沿う円筒部１３ａと、この円筒部１３ａの軸方向一端から径方向内向きに延びる環状板部１３ｂとから構成されている。第１シールリング１０は、その円筒部１３ａが軸方向に沿って外輪２の内周面に圧入されることにより、該外輪２の内周面に固定されている。
【００１５】
第２シールリング２０は、第１シールリング１０とは異なって金属環だけで構成され、例えばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼など、非磁性金属板を素材にしている。第２シールリング２０は、その外周面に第１シールリング１０の主シールリップ１４ａおよび補助シールリップ１４ｂが接触する軸方向の円筒部２１を備える。この円筒部２１は内輪３の外周面に嵌合して支持環本体として機能する。
【００１６】
また、第２シールリング２０は、円筒部２１の軸方向他方から径方向に延びた環状板部２２を備える。この環状板部２２は、その内側の面に、第１シールリング１０のサイドシールリップ１４ｃが接触すると共に、多極磁石ロータ３３を取り付けるための取り付け部として機能する。
【００１７】
第２シールリング２０の環状板部２２の外側の面には、多極磁石ロータ３３が接着されている。また、多極磁石ロータ３３は、環状板部２２の外周部に嵌合する嵌合筒部３３ｂを有し、側面は環状の被検出面（着磁面）３３ａとして、例えば磁性粉入りのゴムまたは樹脂をベースにして周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように着磁してなるものである。第２シールリング２０は、第１シールリング１０と共に上記転がり軸受装置の内部を密封するシール装置を構成すると共に、多極磁石ロータ３３を支持する支持環となるものである。
【００１８】
第２シールリング２０の環状板部２２側には、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａを覆い隠して該被検出面３３ａを異物から保護するカバー４０が取り付けられている。カバー４０は、硬質の芯体４１と軟質の外皮部材４３から構成されている。芯体４１は、例えば、所定の剛性を有する非磁性金属環状の芯金からなり、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに位置する芯体体部４１ａと、この芯体本体部４１ａの外周縁から多極磁石ロータ３３の外周面側に折り曲げられた延設部４１ｂとから構成されている。
【００１９】
外皮部材４３は、芯金４１よりも軟質のゴムまたは合成樹脂等の非磁性材（弾性部材）からなり、芯金４１の全体を被覆している。すなわち、芯金４１は外皮部材４３に成形により埋入された状態になっており、外皮部材４３は、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａを被覆する第１被覆部４３ａと、多極磁石ロータ３３の嵌合筒部３３ｂに嵌合固定される筒状の第２被覆部４３ｂとからなる。
【００２０】
芯金４１の延設部４１ｂと外皮部材４３の第２被覆部４３ｂにより嵌合部が構成されている。そして、カバー４０を第２シールリング２０に取り付けるには、嵌合部を外皮部材４３の弾性力を利用して多極磁石ロータ３３の外周面に嵌着する。外皮部材４３には芯金４１が埋入されているので、カバー４０の嵌着状態は強固なものになる。また、外皮部材４３をゴムから形成した場合には、外皮部材４３は、多極磁石ロータ３３に加硫接着または接着剤により接着することもできる。
【００２１】
カバー４０の内周端面の内径Ｄ１は、図１に示す如く多極磁石ロータ３３の内径Ｄ２と等しいかそれよりも小さく設定されている。本実施の形態では、カバー４０の内周端面の内径Ｄ１は、多極磁石ロータ３３の内径Ｄ２よりも小さく設定されており、カバー４０の内周端部は、多極磁石ロータ３３の内周端部よりも突出している。このようにカバー４０の内周端部を、多極磁石ロータ３３の内周端部よりも突出させることにより、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａの全体をカバー４０で完全に被覆することができる。
【００２２】
なお、カバー４０の外皮部材４３の内側の面４３ｃは、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに密着していることが好ましい。外皮部材４３を多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに密着させても、外皮部材４３は、ゴム等の軟質材からなるので、被検出面３３ａを傷付けることはない。
【００２３】
磁気センサ３０は、磁気を検出するセンサであり、例えばホール素子、ホールＩＣや磁気抵抗素子等からなり、そのセンサ出力を導出するリード線３０ａと共に、非磁性の素材例えば非磁性の樹脂からなる外装体３５でモールドされている。外装体３５は、磁気センサ３０が多極磁石ロータ３３に軸方向に非接触で対向し且つ磁気センサ３０からのリード線３０ａを不図示の電子回路に接続できるように、固定の外輪２側に適宜支持される。
【００２４】
第２シールリング２０、多極磁石ロータ３３およびカバー４０によりパルサリング３１が構成され、パルサリング３１と磁気センサ３０は、内輪３の回転状態を検出する回転検出装置が構成されている。回転状態には例えば回転位相、回転速度、回転数、回転方向などがある。
【００２５】
このような転がり軸受１において、内輪３が回転すると、内輪３と共に多極磁石ロータ３３も回転する。多極磁石ロータ３３はその回転に対応した磁力線を磁気センサ３０に対して発生する。磁気センサ３０は、その磁力線に基づいて多極磁石ロータ３３の回転状態に対応した検出出力を出力する。このような回転検出において多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａがカバー４０により覆い隠されていても、カバー４０が非磁性の芯金４１と非磁性材の外皮部材４３により構成されていることから、磁気センサ３０は多極磁石ロータ３３から発生する磁力線を検出できる。
【００２６】
また、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａは、カバー４０によりその全面を覆われているので、カバー４０は、異物が多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに直接当るのを防止すると共に、異物がカバー４０に当った際に、外皮部材４３は軟質材からなるため、その弾性力により異物の衝撃を緩和し、異物により多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａが破損されるおそれはない。
【００２７】
カバー４０の外皮部材４３が多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに密着していることから、異物が多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａとカバー４０との間に侵入するのを防止でき、これによって、多極磁石ロータ３３からは回転に正確に対応した磁力線を発生するから、磁気センサ３０で回転状態を高精度に検出できる。
【００２８】
しかも、第２シールリング２０は、第１シールリング１０と共に上記転がり軸受装置の内部を密封するシール装置を構成する部材と、多極磁石ロータ３３を支持する部材とを兼用するため、部品点数の減少を図れる。
【００２９】
図４を参照して本発明の実施の形態に係るシール装置を説明する。このシール装置は、駆動輪である車輪を支持するための転がり軸受装置に組み込まれている。図４では左側が車両アウタ側を、右側が車両インナ側を示す。この転がり軸受装置６１は、外輪６２と、ハブ軸３２と、内輪６３と、複数の玉列４４、４４と、車両アウタ側の第１保持器６ａと、車両インナ側の第２保持器６ｂとを備えている。
【００３０】
外輪６２は、軸方向２列の冠形保持器６ａ、６ｂそれぞれでもって軸方向２列の玉列４４、４４それぞれを介して、ハブ軸３２および内輪６３を軸心Ｏの回りに回転自在に支持している。外輪６２は、径方向外向きのフランジ６２ａが車体のナックル９に対してボルト８で固定されることによって、車体に非回転に固定される。
【００３１】
ハブ軸３２は、その外周面の車両アウタ側に径方向外向きに突出したフランジ３２ａを備え、このフランジ３２ａに、図示省略のブレーキディスクロータならびに車輪が取付けられる。ハブ軸３２は、軸方向に貫通されかつ内周に雌スプラインが形成された中心孔を備える。このハブ軸３２の中心孔に、等速ジョイントの椀形形状をした外輪３９に一体的に形成された軸部４０が、挿入されてスプライン嵌合されると共に、軸部４０の端部にナット４１が螺合されることにより、等速ジョイントの外輪３９とハブ軸３２とが一体化されている。
【００３２】
内輪６３は、ハブ軸３２の車両インナ側の外周面に取り付けられ、ハブ軸３２の車両インナ側端部のかしめつけでハブ軸３２に固定されている。
【００３３】
外輪６２と内輪６３との間の環状空間は、車両アウタ側と車両インナー側それぞれに装着されたシール装置５、３８により密封される。
【００３４】
車両インナー側のシール装置５は、図１から図３に示したシール装置とされる。シール装置５の第１シールリング１０と第２シールリング２０は、予め組合わされ一体とされた状態で、外輪６２と内輪６３の間に挿入される。そして、このシール装置５の第１シールリング１０の金属環１３が外輪６２に固定され、第２シールリング２０の円筒部２１が内輪６３に固定される。
【００３５】
このようなシール装置５を用いた場合、等速ジョイントの軸部４０が回転すると、内輪６３と共に多極磁石ロータ３３も軸心Ｏ回りに回転するため、外輪６２側（車体）に外装体３５を介して固定された磁気センサ３０が、車輪の回転状態を確実に検出できる。磁気センサ３０は、外輪６２に直接取り付けても良い。
【００３６】
図５に示されるシール装置においては、多極磁石ロータ３３と磁気センサ３０とを直径方向に配置したラジアルタイプである。詳しくは、第２シールリング２０は、円筒部２１と、この円筒部２１から径方向外向きに延びる環状板部２６と、この環状板部２６から軸方向一方にほぼ水平に延びる円筒部２７とから構成されている。多極磁石ロータ３３は、筒状に形成され、第２シールリング２０の円筒部２７の外周面に接着されている。
【００３７】
カバー４０が、芯金４１と外皮部材４３からなるのは前記実施の形態と同様であるが、芯体４１の芯体本体部４１ａは、円筒状に形成されている。カバー４０は、第２シールリング２０の円筒部２７に直接嵌合されている。かかる実施の形態もカバー４０で多極磁石ロータ３３を被覆して保護できる。
【００３８】
図６に示す実施の形態においては、シール装置５とは別体にパルサリング３１を取り付けている。詳しくは、パルサリング３１は、第２シールリング２０とは別体とされて支持環５０に、多極磁石ロータ３３を接着したものである。この支持環５０は、内輪３に嵌合固定される円筒部５１と、円筒部５１から径方向外向きに延びる環状板部５３からなる。多極磁石ロータ３３は、環状板部５３に接着され、しかも、カバー４０で被覆されて保護される。カバー４０は、前記図１ないし図３で示したものと同様の構成であるため、その説明を省略する。
【００３９】
この実施の形態は、シール装置５とは別体にパルサリング３１を取り付けた構成であるから、パルサリング３１は、シール装置５側とは無関係に、取り付け位置やスペースに応じて支持環５０および多極磁石ロータ３３の大きさや形状を任意に設定できる利点がある。
【００４０】
図７を参照して本発明のさらに他の実施の形態に係るシール装置を説明すると、このシール装置は、例えば自動車の従動輪側に用いる転がり軸受装置に組み込まれる。この転がり軸受装置は、内輪３が非回転輪（固定輪）とされ、外輪２が回転輪とされる。詳しくは、パルサリング３１は外輪２側に取り付けられている。パルサリング３１を構成する支持環５０は、外輪２の内側端部に嵌合固定される円筒部５１と、円筒部５１から径方向内向きに延びる環状板部５３からなる。
【００４１】
多極磁石ロータ３３は、環状板部５３に接着されると共に、カバー４０に被覆されている。カバー４０は、内周側に環状板部５３に嵌合する嵌合部を有している。尚、環状板部５３は、外輪２の端面に当接し、支持環５０の軸方向の位置決めがなされている。
【００４２】
本発明は、前記それぞれの実施の形態に限定されず、本発明のパルサリング、シール装置や軸受装置の使用対象は特に限定されるものではない。また、パルサリング３１の支持環やカバー４０の芯体４１は、金属以外の非磁性体のものであっても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、カバーにより多極磁石ロータの被検出面を覆い隠しているため、異物が着磁リングの被検出面を破損するおそれはなく、磁気センサの検出精度が低下するのを防止でき、安定した検出が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシール装置を含む転がり軸受の要部拡大断面図
【図２】同第１シールリングの金属環および多極磁石ロータの一部破断を含む斜視図
【図３】同第１シールリングの金属環および多極磁石ロータの分解状態を示す一部破断を含む斜視図
【図４】本発明の実施形態に係るシール装置を組み込んだ転がり軸受装置の断面図
【図５】本発明の他の実施形態を示し、図１に対応する図
【図６】本発明のさらに他の実施形態を示し、図１に対応する図
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示し、図１に対応する図
【符号の説明】
２  外輪
３  内輪
５  シール装置
１０  第１シールリング
２０  第２シールリング
３０  磁気センサ
３１  パルサリング
３３  多極磁石ロータ
３３ａ  被検出面
４０  カバー
４１  芯体
４３  外皮部材
【図１】
2005037130.tif 000003
【図２】
2005037130.tif 000004
【図３】
2005037130.tif 000005
【図４】
2005037130.tif 000006
【図５】
2005037130.tif 000007
【図６】
2005037130.tif 000008
【図７】
2005037130.tif 000009