(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、前記多極磁石ロータの被検出面を覆う非磁性のカバーを備え、このカバーを、多極磁石ロータの被検出面に位置する覆い体と、この覆い体を保持する弾性材からなる保持体とから構成し、保持体を支持環側に弾性力により嵌合することにある。【選択図】  図１
2005037131.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、
前記多極磁石ロータの被検出面を覆うようにカバーを設け、このカバーを、前記多極磁石ロータの被検出面に位置して該被検出面を覆う非磁性の覆い体と、前記覆い体を前記位置に保持する弾性の保持体とから構成し、前記保持体を支持環側にその弾性力を用いて嵌合した、パルサリング。
【請求項２】
前記被検出面を周方向交互に異極が配置される環状に形成するとともに、前記覆い体を前記被検出面に対応する環状に形成し、前記保持体を、非磁性材で構成すると共に、且つ前記覆い体の外周部に固定される固定部と、前記固定部から延設されかつ前記支持環側にその弾性を用いて嵌合する嵌合部とに構成した、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、前記多極磁石ロータの被検出面を覆うカバーとにより構成し、このカバーを、前記多極磁石ロータの被検出面に位置して該被検出面を覆う非磁性の覆い体と、前記覆い体を前記位置に保持する弾性の保持体とから構成し、前記保持体を支持環側にその弾性力を用いて嵌合した、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、前記多極磁石ロータの被検出面を覆う非磁性のカバーを備え、このカバーを、多極磁石ロータの被検出面に位置する覆い体と、この覆い体を保持する弾性材からなる保持体とから構成し、保持体を支持環側に弾性力により嵌合することにより、上述した課題を解決している。
【０００７】
支持環側にカバーの保持体を嵌合するとは、保持体を、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の覆い体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、カバーの覆い体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、前記被検出面を周方向交互に異極が配置される環状に形成するとともに、前記覆い体を前記被検出面に対応する環状に形成し、前記保持体を、非磁性材で構成すると共に、且つ前記覆い体の外周部に固定される固定部と、前記固定部から延設されかつ前記支持環側にその弾性を用いて嵌合する嵌合部とに構成するのが好ましい。かかる場合には、保持体の弾性力を利用してカバーを容易かつ迅速に装着することができる。
【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、多極磁石ロータの被検出面に位置する覆い体と、この覆い体を保持する弾性材からなる保持体とから構成し、保持体を支持環側に弾性力により嵌合することにある。
【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、多極磁石ロータ３３の側面は、環状の被検出面（着磁石面）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。このカバー４０は、覆い体４１と、保持体４３とから構成されている。
【００１９】
覆い体４１は、例えば、ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼、アルミニウム等の金属または合成樹脂等の非磁性材により形成された環状板である。覆い体４１は、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａの全面を覆い隠すように、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに位置している。詳しくは、図１に示す如く覆い体４１の外径Ｄ１は、多極磁石ロータ３３の外径ｄ１と等しいかそれよりも大きく設定されている。また、覆い体４１の内周端面の内径Ｄ２は、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。
【００２０】
本実施の形態では、覆い体４１の外径Ｄ１は、多極磁石ロータ３３の外径ｄ１よりも大きく、且つ覆い体４１の内周端面の内径Ｄ２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、覆い体４１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。このように覆い体４１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の全体を覆い体４１で完全に被覆することができる。なお、覆い体４１の内側の面４３ｃは、多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに密着させるのが好ましい。
【００２１】
保持体４３は、覆い体４１を所定の位置に保持すべく、ゴムまたは合成樹脂等の非磁性の弾性材から筒状に形成されたものである。保持体４３がゴム製の場合には覆い体４１の外周部に加硫成形により一体的に接着することができる。保持体４３は、覆い体４１の外周部に固定される固定部４３ａと、この固定部４３ａから延設された嵌合部４３ｂとを備える。嵌合以前の嵌合部４３ｂの内周径Ｄ３は、被嵌合部となる多極磁石ロータ３３の外径ｄ１よりも若干小さく設定されている。このように保持体４３の内周径Ｄ３を多極磁石ロータ３３の外径ｄ１よりも若干小さく設定したのは、保持体４３が、多極磁石ロータ３３の外周面に外嵌された際に、弾性変形しその弾性力による摩擦力で、カバー４０が回転時に離脱して分離しないようにするためである。
【００２２】
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。
【００２３】
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により、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。
【００２４】
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が非磁性材の覆い体４１と、非磁性材の保持体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。
【００２５】
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ことから、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し異物により多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａが破損するおそれはない。
【００２６】
カバー４０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し、磁気センサ３０で回転状態を高精度に検出できる。
【００２７】
更に、カバー４０の保持体４３の全周は、多極磁石ロータ３３を径方向内向きに押圧していることから、回転時にカバー４０が不用意に分離するおそれもない。
【００２８】
また、カバー４０を装着する場合には、カバー４０を第２シールリング２０側に押し込むと、保持体４３は弾性力に抗して弾性変形し、多極磁石ロータ３３の外周面に押圧された状態となり、容易かつ迅速にカバー４０を装着することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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から軸方向一方に略水平に延びる円筒部２７とから構成されている。
【００３８】
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。カバー４０が、覆い体４１と保持体４３からなるのは前記実施の形態と同様であるが、覆い体４１は、円筒状に形成されている。しかも、保持体４３は、覆い体４１の両側に設けられており、カバー４０の各保持体４３は、第２シールリング２０の円筒部２７の両端に嵌合されている。
【００３９】
かかる実施の形態もカバー４０で多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａを被覆して保護できると共に、両方の保持体４３は、覆い体４１を軸方向に移動しないように保持するため、覆い体４１を多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａに必要以上に圧接する必要がなく、覆い体４１で多極磁石ロータ３３の被検出面３３ａを損傷してしまうことはない。
【００４０】
図６に示すシール装置５においては、当該シール装置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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。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。
【００４３】
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、覆い体４１の内周部に保持体４３を固定したものである。尚、パルサリング３１は、環状板部５３を外輪２の端面に当接することにより、支持環５０の軸方向の位置決めがなされている。
【００４４】
図８に示す実施の形態は、カバー４０の保持体４３の先端の周縁に、径方向内向きの環状小突起４３ｃを設けたものである。かかる環状小突起４３ｃは、多極磁石ロータ３３の嵌合筒部３３ｂの背面側に係止するものであり、カバー４０が分離する方向に移動するのを防止するため、さらにカバー４０を確実に装着することができる。本実施の形態のカバー４０を装着する場合には、カバー４０を前記と同様に押し込むと、環状小突起４３ｃも弾性変形するため、カバー４０の装着が可能となり、装着後は、環状突起４３ｃは、弾性力により復帰する。
【００４５】
本発明は、前記それぞれの実施の形態に限定されず、例えばカバー４０は、保持体４３により支持環（第２シールリング２０）側に装着できるが、さらに覆い体４１を多極磁石ロータ３３に接着することも可能である。しかも、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。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、カバーにより多極磁石ロータ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
【図８】本発明のさらに他の実施形態を示す要部断面図
【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  覆い体
４３  保持体
【図１】
2005037131.tif 000003
【図２】
2005037131.tif 000004
【図３】
2005037131.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005037131.tif 000007
【図６】
2005037131.tif 000008
【図７】
2005037131.tif 000009
【図８】
2005037131.tif 000010