(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定支持体（２）と、回転支持体（３）と、前記固定支持体（２）と前記回転支持体（３）との間に装着されるとともに多極磁気エンコーダ（６）を内蔵する封止構造を有する予備組立済アセンブリ（１）と、を備えるベアリングアセンブリであって、
前記固定支持体（２）に固定された固定フレーム（４）と、
前記多極磁気エンコーダ（６）を前記固定フレーム（４）から離間させた状態で保持し、かつ前記回転支持体（３）に固定された可動フレーム（５）と、を備え、
前記ベアリングアセンブリは、前記固定フレーム（４）及び前記固定フレーム（４）との間の空間を介して前記多極磁気エンコーダ（６）からの磁束を検知するためのセンサをさらに備え、前記固定フレーム（４）が前記可動フレーム（５）と前記センサとの間に配置され、前記固定フレーム（４）の外側面（１０）が前記センサと対向し、前記センサが前記固定フレーム（４）の外側面（１０）から前記空間を介して離間して配置されており、
前記多極磁気エンコーダ（６）は、前記センサが前記空間と、前記固定フレーム（４）と、前記固定フレーム（４）及び前記多極磁気エンコーダ（６）の間の空間とを介して前記多極磁気エンコーダ（６）からの磁束を検知できる数の磁極対を有することを特徴とするベアリングアセンブリ。
【請求項２】
前記固定フレーム（４）に固定された封止ガスケット（３３）であって、前記回転支持体（３）を摩擦するリップ部よりなる動的封止手段を有する封止ガスケット（３３）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項３】
封止ガスケット（３３）が前記固定フレーム（４）の封止支持壁（３１）の外側面（３４）を覆うように設けられ、該封止ガスケット（３３）は、
前記固定支持体（２）の上端側壁に接触する静的封止ビード（３６）と、
前記回転支持体（３）を摩擦する少なくとも１つの動的封止手段（３８，３９）とを備えることを特徴とする請求項１に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項４】
前記可動フレーム（５）は、第１壁（１２）と、該第１壁（１２）から軸線方向外方に
偏倚した第３壁（１４）とを備え、前記第１壁（１２）は、前記回転支持体（３）上の前記可動フレーム（５）の第１円筒状当接セグメント（７）に対して相互連結肩部を介して連結され、前記第３壁（１４）は、前記磁気エンコーダ（６）を保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項５】
前記可動フレーム（５）が、外方に偏倚されるとともに前記磁気エンコーダ（６）を構成する材料で被覆された半径方向に拡がる第４環状壁を形成するセットバック（２１）を備えた基部（１１）を備えることを特徴とする請求項４に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項６】
前記可動フレーム（５）の前記第１環状壁（１２）及び第２環状壁（１３）が、外方に面する開口を有する環状溝（２２）を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項７】
軸線方向断面において、前記環状溝（２２）が、Ｕ字形状、略Ｕ字形状、Ｖ字形状もしくは略Ｖ字形状であることを特徴とする請求項６に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項８】
前記環状溝（２２）の外側面は、少なくとも１つの前記動的封止リップ（３８，３９）を受容する当接面（２３，２４）を有することを特徴とする請求項７に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項９】
エンコーダディスクは、ストロンチウムフェライトもしくはバリウムフェライトで充填されたエラストマーから形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１０】
前記固定支持体（２）から前記回転支持体（３）に向かって延びるとともに、
前記静的封止ビード（３６）と、
環状帯（３７）と、
少なくとも１つの前記動的封止リップ（３８，３９）と
を備える封止ガスケット（３３）を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１１】
前記動的封止リップ（３８）が前記回転支持体（３）の外側面（４０）を圧迫することを特徴とする請求項１０に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１２】
前記センサとして、２つのセンサが前記固定フレーム（４）の外側面（１０）から離間して配置され、それらのセンサは、前記多極磁気エンコーダ（６）からの磁束を検知して位相の異なる２つの信号を出力し、それら２つの信号に基づき２Ｎ個／回転のパルスを得ることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１３】
前記固定フレーム（４）の外側面（１０）は、前記固定支持体（２）もしくはリングの外側面と接する平面Ｐに対して内方に偏倚していることを特徴とする請求項１に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１４】
前記固定フレーム（４）の外側面（１０）は、前記固定支持体（２）もしくはリングの外側面と接する平面Ｐに接して延びていることを特徴とする請求項１に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１５】
前記磁極対の数がＮ個であり、
前記センサは、マグネトレジスタもしくはホールプローブ型のセンサであって、
前記センサとして、２つのセンサが前記固定フレーム（４）の外側面（１０）から離間して配置され、それらのセンサは、前記多極磁気エンコーダ（６）からの磁束を検知して位相の異なる２つの信号を出力し、同２つのセンサに接続された電子的回路は、センサからの２つの位相の異なる信号に基づき２Ｎ個／回転のパルスを得ることを特徴とする請求項１３及び１４のいずれか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は「エンコーダ」と称されるパルス生成回転手段を備えたベアリングの技術分野に関し、「センサ」と称される検出デバイスによれば、例えば内蔵エンコーダを有するベアリングなどの回転速度などの情報を得ることが可能である。
【０００２】
斯かるベアリングは、例えば、車輪がロックするのを防止するアンチ・ロック・システムを備えた自動車両車輪に使用され得る。
より詳細には、本発明は、内蔵磁気エンコーダを有するベアリングに関し、機能的に関連されるセンサは、例えば、マグネトレジスタもしくはホール効果によるプローブ型である。
【０００３】
従来技術においては、磁気エンコーダが内蔵された斯かるベアリングの多数の設計態様が公知である。
例えば、以下の文献を参照されたい。
フランス特許出願第２６６７９４７号、第２６６９４３２号、第２６６９７２８号、第２６７１６３３号、第２６７８６９１号、第２６７８６９２号、第２６９０９８９号、第２６９３２７２号、第２６９４０８２号、第２７０２５６７号、第２７１０９８５号及び第２７１８４９９号、ならびに、
欧州特許出願第３７５０１９号、第４２００４０号、第４２００４１号、第４３８６２４号、第４８７４０５号、第４８８８５３号、第４９８２９８号、第５１８１５７号、第５２１７８９号、第５２２９３３号、第５３１９２４号、第５５７９３１号、第５５７９３２号、第６４７８５１号、第６９３６８９号、第７０１１３２号、第７０１１３３号、第７１４０２９号、第７４５８５７号、第７５１３１１号、第７５３６７９号、及び第７６７３８５号。
【０００４】
同様に、例として、本出願人による以下の文献を参照されたい。
フランス特許出願第２６３９８８９号、第２６４０７０６号、第２６４５９２４号、第２７３０２８３号、第２７３２４５８号、第２７１７２６６号、及び第２７０１２９８、ならびに、
欧州特許出願第３７１８３６号、第３７６７７１号、第４８４１９５号、第３９４０８３号、第６０７７１９号、第６１６２１９号、第６１９４３８号、第６３１１４０号、第６５２４３８号、第６７１６２８号、第７２５２８１号、及び第７３５３４８号。
【０００５】
内蔵磁気エンコーダを有する斯かるベアリングに対して従来技術で提案された極めて多数の設計態様は、斯かるベアリングにより生ずる幾つかの技術的課題に対する十分な解決策が未だ見出されていないという事実を例証している。
【０００６】
このことは特に、エンコーダとセンサとの間の幾何学的距離を制御する場合に当てはまる。
エンコーダにより供給される磁気誘導はエアギャップの関数として大幅に変化するために、センサにより供給される情報（車輪のためのアンチ・ロック・システムなどの用途における安全情報）は、エンコーダとセンサとの間の距離が正確に制御されなければ誤りとなり得る。
【０００７】
このため、従来技術の設計態様においては、ベアリングに対してセンサを関連させるための機能的関連形式を２つのタイプに区別し得る。
ベアリングに対してセンサを関連させる第１のタイプの機能的関連形式は、以下において「第１関連形式」と称され、多くの場合に使用されている。
【０００８】
第１関連形式においては、センサをベアリングに関連させるために選択的な可逆手段が配備される。
欧州特許出願公開公報第４６４４０３号、同第４６４４０４号及び同第４６４４０５号は、固定ベアリングリングに一体化された支持部により保持される機能的に一体化された受動センサを有するベアリングを記載している。
【０００９】
また、本出願人の欧州特許出願公開公報第５９６８７３号は、内蔵エンコーダを有すると共に、センサが当該ベアリングに対して径方向に固定されているベアリングを記載している。
【００１０】
更に本出願人の欧州特許出願公開公報第４９５３２３号は内蔵エンコーダを有するベアリングを記載しており、該ベアリングにおいては、環状固定カラーはセンサがベアリングに関連させられることを可能にし、該カラーはベアリングを封止するための封止部材の固定要素の外径にほぼ等しい直径を有し、センサはカラーにより保持されている。
【００１１】
本出願人の欧州特許出願公開公報第３７１８３６号は、当該ベアリングの各リング上に取付けられた各支持部上に配設されたエンコーダ及びセンサを有するベアリングを記載しており、各支持部の一方は封止の封止リップを受容するための当接取付け部により延長されている。
【００１２】
本出願人の欧州特許出願公開公報第３９４０８３号は、センサに対して配設されたエンコード用磁気リングを備える予備組立済ベアリングを記載しており、そのエンコーダ及びセンサは弾性的に変形可能な取付リング上に取付けられている。
【００１３】
欧州特許出願公開公報第８２１２４０はエンコーダ手段及びセンサ手段を有する転がりベアリングを記載しており、センサ手段はベアリングの固定リングに固定されたセンサ保持ユニットにより支持され、ベアリングはセンサ保持ユニットを固定リングの表面に対して挟持する手段を更に備えている。
【００１４】
第１関連形式に関しては、欧州特許出願公開公報第８２２４１３号、同第６１９４３８号、フランス特許出願公開公報第２７１７２６６号、同第２７３２４５８号、同第２７３０２８３号、欧州特許出願公開公報第７２５２８１号、及び、フランス特許出願公開公報第２７４０１８６号も参照され得る。
【００１５】
ベアリングに対してセンサを関連させる第２の関連形式は以下において「第２関連形式」と称されると共に、前記センサはベアリングにより直接的には支持されずに内蔵磁気エンコーダを有するベアリングから分離されている。
【００１６】
例えば、本出願人の欧州特許出願公開公報第６０７７１９号を参照されたい。
ベアリングに対してセンサを関連させるための第１関連形式及び第２関連形式のいずれもにおいても、多くの不都合を有する。
【００１７】
第１関連形式において、ベアリングにセンサを装着することは、
使用する際の振動と、
ベアリングを支持部に対して組み付ける各段階における取扱いと、
転がりベアリングの鋼材と、封止ガスケット及びセンサの材料との間の熱膨張の差とにより問題を生じ得る。
【００１８】
これらの問題を解決すべく、特に、変形可能な位置決め手段が検討されて来た。
例えば、フランス特許出願公開公報２７５２４４７号及び国際特許公開公報第９７／１５８３３号を参照し得る。
【００１９】
上記に示した第１関連形式における変形可能な位置決め手段、及び、センサをベアリングに連携させる手段は双方とも、センサを所定位置に載置可能とするために少なくともエンコーダの近傍においてベアリングの幾何的形状の変更を要するという問題を有する。
【００２０】
故に、斯かる設計態様はいずれにしてもモジュール式とはできない、と言うのも、センサを連携させる手段及び任意の変形可能な位置決め手段が同時に設計されるべきだからである。
【００２１】
また、本出願人の欧州特許出願公開公報第６０７７１９号に記載された如くセンサをベアリングに関連する第２関連形式は、エンコーダが剥き出しにされることから周囲環境による影響から保護されないという不都合を有する。
【００２２】
特性の用途においては、斯かる保護が無いとエンコーダの適切な作用が阻害されることもある。
当業者であれば、磁気エンコーダの作用に対する一定の環境の悪影響は熟知していよう。
【００２３】
本出願人のフランス特許出願公開公報第２６４２４８３号は、一体的な磁気エンコーダを有する回転封止ガスケットであって、封止リップがエアギャップを隔離すると共に、該封止リップが、エンコーダを備えたセンサから成るアセンブリを、ベアリングの内外の攻撃的物質から分離するという回転封止ガスケットを記載している。
【００２４】
また本出願人の欧州特許出願公開公報第７２６４６８号は、内蔵エンコーダを有するベアリングであって、非磁性金属材料から成る堅固な支持及び保護要素の内面に対してエンコーダが固定されると共に、前記保護要素の対応する外側面はセンサを越えて回転するというベアリングを記載している。
【００２５】
欧州特許出願公開公報第７２６４６８号に記載された回転式保護要素により保持される磁気エンコーダは、加工による削り屑などの磁性粒子を吸引し得ることから、センサにより受信される信号を阻害する可能性がある。
【００２６】
本出願人のフランス特許出願公開公報第２７５５１９３号は、内蔵エンコーダを有するベアリングのパルス生成部分が封止デバイスの内側に載置され、非強磁性である被覆形成部分はパルス生成部分の前方に固定して載置される転がりベアリングを記載している。
【００２７】
フランス特許出願公開公報第２７５５１９３号により記載された設計態様においては、保護壁及びセンサは有利に接触すると示されている。斯かる接触は不都合であり、使用時における熱膨張もしくは振動による寸法変動が、センサと保護壁との間の接触を劣化させる可能性がある。また、作動時に斯かるセンサに与えられるベアリングの不要な側方への変位によりセンサが圧迫されることもある。
【００２８】
フランス特許出願公開公報第２７５５１９３号により記載された設計態様においては、ベアリングの直径が小さいほど保護壁とセンサとの間の接触は更に必要とされ、小径ベアリングに内蔵されたエンコーダにより供給される磁界は、エンコーダから長距離を離間されて載置されるセンサに対して弱すぎるものとなる。
【００２９】
本発明の目的は、パルス生成回転手段を備えると共に、この形式のベアリングに関して従来技術から公知である不都合を有さないベアリングを提供することにある。
【００３０】
特に本発明の目的のひとつは、パルス生成回転手段を備えたベアリングであって、小径のベアリングであっても工業的に達成可能なエアギャップ値にて、マグネトレジスタもしくはホール効果によるプローブ型のセンサを組合せて適所に配置されることを可能とし、このセンサは当該ベアリングから分離されており、その幾何的形状を変更せず、当該ベアリングはエンコーダを保護する手段を備え、加工による削り屑などの強磁性粒子がエンコーダの保護手段上に堆積するリスクは極めて低く、いかなる前記堆積もセンサによる信号出力を阻害せず、且つ、小径のベアリングの場合でもセンサの適切な動作のために、センサとエンコーダを保護する壁との間の接触は必要とされない、というベアリングを提供することにある。
【００３１】
この目的のために、第１の態様において、本発明は、多極磁気エンコーダを内蔵する封止ガスケットを形成し、且つ、ベアリングの部材である固定支持体及び回転支持体の間に装着されるように形成された予備組立済アセンブリであって、該アセンブリは、
固定支持体に固定された固定フレームと、
エンコーダを保持すると共に回転支持体に固定された可動フレームとを備え、
当該予備組立済アセンブリは、エンコーダがそれを通過して移動し得るセンサと関連する手段を有さず、
多極磁気エンコーダは少数の磁極対を有するとともに、供給される磁界を増大させることにより、固定フレームの外側面がセンサから離間されることを可能とし、エンコーダからの磁束は固定フレームを透過してセンサにより検出される予備組立済アセンブリを提供する。
【００３２】
一実施形態においては、固定フレームの封止支持壁を封止ガスケットが覆い、該封止ガスケットは、
固定支持体の上端側壁に接触する静的封止ビードと、
回転支持体を摩擦する少なくともひとつの動的封止手段とを備える。
【００３３】
別の実施形態において、封止ガスケットは、回転支持体を摩擦するリップ部などの少なくともひとつの動的封止手段を有し、且つ、いかなる静的封止ビードも有さない。
【００３４】
多極磁気エンコーダを内蔵する封止ガスケットを形成する予備組立済アセンブリは、以下の各特性を単独で、もしくは組合せて有し得る。
可動フレームは、第１壁と、該第１壁から軸線方向外方に偏倚した第３壁とを備え、第１壁は、回転支持体上の可動フレームの第１円筒状当接セグメントに対して相互連結肩部を介して連結され、第３壁は磁気エンコーダを保持する。
【００３５】
可動フレームは、外方に偏倚しており、かつ磁気エンコーダを構成する材料で被覆された半径方向に拡がる第４環状壁を形成するセットバックを備える基部を有する。
【００３６】
可動フレームの第１環状壁及び第２環状壁は、外方に面する開口を有する環状溝を形成する。
軸線方向断面において、環状溝はＵ字形状、略Ｕ字形状、Ｖ字形状もしくは略Ｖ字形状である。
【００３７】
溝の外側面は、少なくとも１つの動的封止リップを受容する当接面を有する。
エンコーダディスクはストロンチウムフェライトもしくはバリウムフェライトで充填されたエラストマーから形成される。
【００３８】
封止ガスケットは、固定支持体から回転支持体に向かって延びるとともに、
静的封止ビードと、
選択的な環状帯と、
１個もしくは２個の動的封止リップとを備える。
【００３９】
動的封止リップは回転支持体の外側面を圧迫する。
第２の態様において、本発明は、固定支持体またはリングと、回転支持体またはリングと、それらの上に装着される、上記した封止ガスケットを形成する予備組立済アセンブリとを有するシールドベアリングを提供する。
【００４０】
一実施形態において、固定フレームの外側面は、ベアリング支持部またはリングの外側面と接する平面Ｐに対して内方に偏倚している。
他の実施形態において、固定フレームの外側面は、各ベアリング支持部またはリングの各外側面と接する平面Ｐ内に実質的に包含される。
【００４１】
磁極対の個数は、与えられたエアギャップに対して可及的に小さな値Ｎに設定され、センサに連結された電子的回路は、２Ｎに等しい個数の磁極対を備えるエンコーダにより得られるであろう信号品質と同一の、すなわち高分解能の信号品質を維持する。
【００４２】
本発明の他の目的及び利点は、添付図面を参照した以下の実施形態の記載から明らかとなろう。
先ず図１を参照すると、内蔵磁気エンコーダを有する封止ガスケットを形成する予備組立済アセンブリ１であって、ベアリングの各部材である固定支持体２と回転支持体３との間に装着されるように機能する予備組立済アセンブリ１の詳細が示されている。
【００４３】
よって、予備組立済アセンブリ１が転がりベアリングに取付けられる場合、示された配置構成において、固定支持体２はベアリングの外リングであり、回転支持体３はベアリングの内リングである。
【００４４】
固定フレーム４は固定支持体２に固定される。同様に、多極磁気エンコーダディスク６を備えた可動フレーム５は回転支持体３に固定される。
当業者であれば、固定フレーム４及び可動フレーム５を逆転させれば、予備組立済アセンブリ１は可動外リング及び固定内リングを備えたベアリングに一体化され得ることを理解し得よう。
【００４５】
図１に示された実施形態において可動フレーム５は第１円筒状当接セグメント８を介して回転支持体３に締まり嵌めされており、それにより２つの部材は相互に固定される。
【００４６】
同様に、固定フレーム４は第２円筒状当接セグメント７を介して固定支持体２に締まり嵌めされる。
他の実施形態（図示せず）において、固定フレーム及び／または可動フレームは、固定支持体及び可動支持部に対して、それぞれ、挟持且つ／または接合される。
【００４７】
他の実施形態（図示せず）において、固定フレームは固定支持体の外側に締まり嵌めされる。
以下の説明において、「内方の」及び「内側」ならびに「外方の」及び「外側」という語句は、図１及び図２中に示された「内」及び「外」の表示に関して使用される。
【００４８】
よって、予備組立済アセンブリがベアリングに一体化されてなる場合、図１における可動フレーム５の左側に配置された表示「内」は回転体を備えるベアリングの内側に対応し、且つ、図１において固定フレーム４の右側に配置された表示「外」は、固定支持体２の外側面９と接する平面Ｐを越えて位置する空間に対応する。
【００４９】
また方向Ｒは、回転支持体３の回転軸線に対して平行である。
以下の説明においては簡素化のために、方向Ｒは水平と見做され且つ方向Ｒにて測定される寸法が「軸線方向の」と称されるものとする。
方向Ｒに直交する方向Ｖは、方向Ｒと協働して図１の断面を規定している。
故に方向Ｖは垂直と見做され、方向Ｖで測定された寸法は「半径方向の」と称されるものとする。
【００５０】
図１に示された実施形態において、固定フレーム４の外側面１０は上記で定義した平面Ｐに関して内方に偏倚かつ後退している。
他の実施形態（図示せず）において、固定フレームの外側面は平面Ｐを外方に越えることなく該平面Ｐに接して延びる。
【００５１】
更なる他の実施形態（図示せず）において、固定フレームの外側面は平面Ｐを越えて若干に外方に突出している。
図１の実施形態において、可動フレーム５は、回転支持体から固定支持体２に向かって延びるとともに、
環状でかつ軸線方向に沿った第１円筒状当接セグメント８と、
半径方向に延びる環状壁１２’とを備えている。
【００５２】
第１円筒状当接セグメント８と環状壁１２’とは、相互連結肩部１５により相互連結されている。
可動フレーム５の基部１１上には、多極磁気エンコーダディスク６がオーバーモールドされる。
【００５３】
ディスクは、例えば、バリウムフェライトまたはストロンチウムフェライトなどのフェライトで充填されたエラストマーから形成され得る。
本実施形態において、エンコーダディスク６は壁１２’の半径方向の寸法全体に亙り延びている。
【００５４】
他の実施形態（図示せず）において、エンコーダディスク６は前記壁１２’の半径方向寸法の一部のみにわたって延在する。
エンコーダディスク６の外側面２７は、ほぼ垂直であり、且つ、動作隙間より大きな距離だけエンコーダ保護用固定フレーム４から離間される。
【００５５】
同様に、固定フレーム４の円筒状当接セグメント７に面する環状面２８は、エンコーダ６が回転する間に該エンコーダ６と当接セグメントとの間の一切の接触を回避するように、当接セグメントから離間される。
【００５６】
固定フレーム４は、固定支持体２から発して半径方向に回転支持体３に向かって延びる内方部分３０を有し、
第２円筒状当接セグメント７と、
半径方向に拡がる封止支持環状壁３１とを備える。
【００５７】
第２円筒状当接セグメント７及び封止支持壁３１は、相互連結肩部３２により相互連結される。
本実施形態において、壁３１の外側面３４はオーバーモールドされた封止ガスケット３３により覆われている。
【００５８】
他の実施形態（図示せず）において、封止ガスケット３３は壁３１を被覆せずに、静的封止ビード及び動的封止リップのみから成る。
更なる他の実施形態（図示せず）において、封止ガスケットは壁３１を被覆せず、リップ部などの少なくとも１つの動的封止手段を備える。
【００５９】
図１に示された実施形態において封止ガスケット３３は、回転支持体３の外側面に対して干渉して当接するように配置された動的封止リップ３８を有する。
固定フレームの内方部分３０は封止ガスケット３３と同様に非磁性材料で形成されることから、固定フレームはエンコーダ６から到来する磁力線を何ら妨害しない。
【００６０】
以下においては、図２を参照する。
図１及び図２の各実施形態で共通する要素は同様に称される。
可動フレーム５について、図２に与えられた実施形態に示されるように、以下に更に十分に説明する。
可動フレーム５は、本実施形態において回転支持体３から径方向に固定支持体２に向かって延びる環状基部１１を有し、
環状で軸線方向に沿った第１円筒状当接セグメント８と、
半径方向に拡がる第１環状壁１２と、
軸線方向の第２環状壁１３と、
半径方向に拡がると共に、第１環状壁１２に対して軸線距離ｄだけ偏倚した第３環状壁１４とを備えている。
【００６１】
本実施形態において、第１環状壁１２及び第３環状壁１４は、互いにほぼ平行であると共に、平面Ｐに対して平行である。
第１円筒状当接セグメント８及び第２環状壁１３は、実質的に同軸を有すると共に、図２の平面内におけるそれらの軌跡は実質的に方向Ｒに平行である。
【００６２】
第１相互連結肩部１５は、第１円筒状当接セグメント８と第１環状壁１２とを相互連結する。
第２相互連結肩部１６は、第１環状壁１２と軸線方向に沿った第２環状壁１３とを相互連結する。
【００６３】
第３相互連結肩部１７は、軸線方向に沿った第２環状壁１３と半径方向に拡がる第３環状壁１４を相互連結する。
基部１１の第１端部１８は切頭円錐を形成する斜面１９を備え、図１の平面において斜面１９の軌跡は水平に対して約５°〜３０°の角度αで傾斜している。
【００６４】
基部１１の第２端部２０は外側に延びるセットバック２１を備え、該セットバック２１は第３環状壁１４に対して距離ｄ’だけ外方に偏倚した半径方向に拡がる第４環状壁を形成する。
【００６５】
本実施形態において、距離ｄ’は、可動フレーム５の厚みｅの約半分である。斜角を形成された第１端部１８を除き、可動フレーム５の環状基部１１はほぼ一定の厚みｅを有する。
【００６６】
第１円筒状当接セグメント８、第１環状壁１２、及び第２環状壁１３は相互連結肩部１５、１６と共に、外方に面する開口を有する環状溝２２を形成する。
図２に示された実施形態において且つ問題となる軸線方向断面において、環状溝２２はＵ字形状であり、このＵ字形状の軸線方向最大寸法は該Ｕ字形状の半径方向最大寸法とほぼ同一である。
【００６７】
換言すると、本実施形態において、円筒状当接セグメント８の軸線方向長さｌは、第１環状壁１２の半径方向の寸法ｒにほぼ等しい。
環状溝２２の外側面は、軸線方向に沿った環状表面２３及び半径方向に拡がる環状表面２４を備える。以下において更に十分に明らかとなる様に、これらの表面は、アセンブリ１の固定フレーム４上に配設された動的封止手段に対する当接面を形成する。
【００６８】
可動フレーム５の基部１１は、例えばＸ4 Ｃｒ17ステンレルシチールなどの強磁性材料から成り得る。
多極磁気エンコーダディスク６は、可動フレーム５の基部１１にオーバーモールドされる。
【００６９】
例えばディスクは、ストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライトなどのフェライトで充填されたエラストマーから形成され得る。
高い単位体積当たりの磁束密度を生成するに適した他の充填材は、先験的に、例えばネオジム−鉄−ホウ素またはサマリウム−コバルト磁性合金が考えられる。但し、フェライトが非常に安価であり、かつ非常に磁化し易いことから、一般に好適である。
【００７０】
本実施形態において、エンコーダディスク６は、基部１１の第２の側壁１３、第３の側壁１４、及び第４の側壁２１の各々の側面全体を被覆すると共に、基部１１の第２端部２０上に形成されたセットバック２１を被覆する。
【００７１】
エンコーダ６の外側面２７から軸線距離ｄ’’だけ離間された直交平面Ｐ’において、第３環状壁１４の環状内側面２５はディスク６の環状内側面２６と実質的に整列して該環状内側面２６から連続するように配置される。
【００７２】
故にエンコーダディスク６は第３環状壁１４から外方に、基部１１の厚みｅの約２倍の軸線寸法だけ突出する。
エンコーダディスク６の外側面２７はほぼ垂直であると共に、該外側面２７は、エンコーダディスク６と固定フレーム４との間の一切の接触を回避するために、動作隙間より大きい距離だけ、エンコーダ６を保護する固定フレーム４から離間される。
【００７３】
同様に、固定フレーム４の第２円筒状当接セグメント７に面して載置された環状面２８は、エンコーダ６の回転中におけるエンコーダ６と当接セグメント７との間の一切の接触を回避するために、当接セグメント７から離間される。
【００７４】
本実施形態において、エンコーダ６は、環状面２８及び環状面２９により半径方向に画定されるが、環状面２９は環状面２８及び第１当接セグメント７の軸線方向に拡がる環状表面２３と実質的に同軸を有する。
【００７５】
環状面２９は、軸線方向環状表面２３から上記で定義された距離ｒだけ離間されている。
環状面２８，２９の間の半径方向距離により表された寸法であるエンコーダ６の半径方向最大寸法ｒ’は、考察中の実施形態における距離ｒの約３倍である。
【００７６】
固定フレーム４について以下に更に十分に説明する。
固定フレーム４は、該内方部分３０は固定支持体２から径方向に回転支持体３に向かって延びる内方部分３０を有し、
第２円筒状当接セグメント７と、
封止支持層を形成する径方向環状壁３１とを備える。
【００７７】
相互連結肩部３２は、軸線方向に沿った第２円筒状当接セグメント７と封止支持壁３１とを相互連結している。
固定フレーム４の内方部分３０はほぼ一定の厚みｅ’を有する。
図１または図２に示された軸線方向断面において内方部分３０は、径方向最大寸法より小さな軸線方向最大寸法を有するＬ字形状断面を有する。
【００７８】
換言すると、図１及び図２に示された各実施形態において、第２円筒状当接セグメント７の軸線方向長さｌ’は封止支持壁３１の半径方向の寸法ｒ’’よりも小さい。
【００７９】
壁３１のこの半径方向の寸法ｒ’’は、エンコーダ６の径方向最大寸法ｒ’よりも大きい。
固定フレームの内方部分３０は中実であってもそうでなくてもよく、例えばポリマーまたは特定のステンレススチールの一種などの非磁性材料で形成される。
【００８０】
よって封止支持壁３１は磁気的に完全に透過性であり、エンコーダ６からの磁力線を阻害することは無い。
封止支持壁３１は、ディスクの外側面２７とほぼ平行であり、且つで定義された平面Ｐ及びＰ’とほぼ平行である。オーバーモールドされた封止ガスケット３３は、壁３１の外側面３４を覆い、且つ前記壁の端部３５を被覆する。
【００８１】
本実施形態において封止ガスケット３３は、固定支持体２から発して半径方向に回転支持体３に向かって延びて、
静的封止ビード３６と、
壁３１を被覆する環状帯３７と、
２個の動的封止リップ３８，３９とを備える。
【００８２】
特定の実施形態において環状被覆帯板３７は省略され得る。
他の実施形態（図示せず）において、封止ガスケット３３は、固定支持体２から半径方向に回転支持体３に向かって延びて、単に２個の動的封止リップを有する。
【００８３】
壁３１と実質的に整列され且つ壁３１に対して僅かに傾斜させられた封止リップ３８は、回転支持体３の外側面４０を圧迫する。
また、ヒンジ４１に関して蝶番式に動かされる封止リップ３９は、溝２２内で可動フレーム５の基部の表面２３，２４を干渉して圧迫する。
【００８４】
故に実施形態において動的封止リップ３９は垂直方向に予め応力が付加される。
動的封止リップ３８，３９の幾何的形状によって、エンコーダ６の外側面２７と固定フレーム４との間の空間は「外」の外側環境から、以下の２つの区画、すなわち、
リップ部３８と回転支持体３との間の接触部４３と、リップ部３９と当接セグメント８の表面２３との間の接触部４４とにより画定される第１区画４２と、
接触部４４と、リップ部３９と壁１２の表面２４との間の接触部４６とにより画定された第２区画４５とにより離間される。
【００８５】
グリースで充填されたこれらの２個の区画は、ベアリング内への汚染物質を制限するエアロックの役割を果たす。
封止ガスケット３３は中実であってもそうでなくてもよく、ヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ）、アクリロニトリル、または、用途に依存して選択される他の任意の等価材料などのエラストマーで形成され得る。
【００８６】
以下においてエンコーダ６の磁化について詳細に説明する。
図１または図２から理解されるように、内蔵エンコーダを有する封止ガスケットを形成する予備組立済アセンブリ１であって、ベアリングに属する固定支持体２と回転支持体３との間に装着されるように形成された予備組立済アセンブリ１は、エンコーダに面するセンサを直接的に取付ける手段を有さない。これは、センサを固定するための手段について、関連するベアリングの幾何的形状と同じくらい多数の幾何的形状を設計しない様にするためである。
【００８７】
これに加え、本発明の配置構成においては、固定フレーム４の外側面１０に対してセンサを接触して配置する必要が無い。
故に、熱膨張または振動、及び不都合な機械的変位、特に着座している転がりベアリングの不都合な側方変位に依る、センサへの一切の衝撃または機械的応力を回避することが可能となる。
【００８８】
これらの全ての理由によりセンサは図面中に示されない、と言うのも、その位置は固定されないからである。
保護用固定フレーム４の材料は、エンコーダ６により発せられたパルスが該固定フレーム４を透過して読み取られ得るために非磁性となる様に選択される。
【００８９】
是認される如く、センサを予備組立済アセンブリ１から機械的に分離すると共に、センサとエンコーダ６からの磁束が透過する保護的な固定フレーム４との間には一切の接触が無いことから、センサに対する良好な保護が得られ得ると共に、アセンブリ１とセンサとは別個に設計され得る。
【００９０】
しかしながら、当業者は、先験的に、エアギャップ値を制御できなくなる。
すなわち当業者であれば、エアギャップが増大すると誘導は大幅に減少し、且つ、ホールセンサまたはマグネトレジスタの切換えは、決定されたエアギャップの最大値に対する磁束密度の閾値に依存することを熟知していよう。
【００９１】
本発明は、エンコーダにより起動されたセンサにより供給される信号に対する良好な分解能も維持し、且つ、以下の内容、すなわち、
マグネトレジスタまたはホール効果プローブ型のセンサが大きなエアギャップ値にて所定位置に載置され得ることと、
センサと予備組立済アセンブリ１とが分離されるという分離された設計態様が提供され、アセンブリ１に対してセンサを直接機械的に関連させる手段が不要であることと、
エンコーダにより出力されたパルスは固定フレームを透過して読み取られることが可能であり、前記固定フレームはエンコーダ６を外部影響から保護することと、
エンコーダ６を保護する固定フレームの外側面からセンサを離間し得ることとを組合せて達成し乍ら、斯かる技術的問題を解決し得る。
【００９２】
試験の後で、本発明者らは、図１または図２に示された予備組立済アセンブリ１の幾何的形状に関し、磁極対の個数を減ずると、上記で列挙した利点の組合せを保持し乍ら問題が解決され得ることを認識した。
【００９３】
この結果は、エンコーダに対し、ストロンチウムにより充填されたエラストマー、すなわち、ネオジム−鉄−ホウ素合金などの他の材料と比較して単位体積当たりの磁束密度が小さい材料により充填されたエラストマーが使用されたとしても、得られるものである。
【００９４】
磁極対の個数を減少させるとエンコーダの分解能が低下することを熟知した当業者には、磁極対の個数を減少させることは意外であろう。
分解能は、一般的に、例えば自動車両に関する用途により課せられるものである。例えばＡＢＳ用途では、従来、４８パルス／回転に等しい分解能を必要とする。
【００９５】
図３及び図４には、図２に示されたタイプの幾何的形状に対し、エアギャップの関数として観察された誘導の変化が例として示されている。
曲線Ａ（実線にて図示）は４８対の磁極に対して図２に示されたタイプの幾何的形状に対応しており、この個数では単一の感応要素を有するセンサが４８パルス／回転を供給できる。
【００９６】
曲線Ｂ（図３及び図４に破線で図示）は曲線Ａに関連する幾何的形状と同一の予備組立済アセンブリ１の幾何的形状に対応しており、エンコーダ６の磁極対の個数のみが２４の値に変更され、２４パルス／回転を与えている。
【００９７】
図３及び図４から理解されるように、任意の所与の誘導値に対してエアギャップの値は、磁極対の個数の変化に伴い大幅に変化する。
故に、例えばホールセンサを切換えるために必要な１０ガウスの誘導値に対し、エアギャップは約２．７ｍｍ〜４．８ｍｍで変化する。
【００９８】
以下においては、エンコーダにより出力されてマグネトレジスタまたはホールセンサ形式のセンサにより受信される信号の処理について説明する。
従来の幾何的形状と比較して、磁極対の個数を２４磁極対または１２磁極対にすると、エンコーダ６により起動されたセンサにより供給される信号に対して同一の質を維持するために信号を処理することを伴う。
【００９９】
この目的のために、センサには電子的回路が接続され、その場合にセンサは１個の感応要素ではなく２個の感応要素を組み込み得る。
感応要素間の距離が多極エンコーダに適合される場合、すなわち、前記感応要素がエンコーダ磁極ピッチの半分だけ離間されるとき、２個のトリガとＸＯＲ（排他的ＯＲ）関数とを使用する単一デバイスにより、多極エンコーダの分解能が２倍とされ得る。
【０１００】
図５には、処理のブロック図が与えられる。
各要素により出力される信号Ｓ1 ，Ｓ2 は、実質的にサイン及びコサインの波形である。
各信号は、例えばゼロ値からの入力信号のわずかな増加に対して出力信号の振幅が急激かつ大きな変化を有するというトリガ回路を通過させることにより、０近傍でトリガされる。
【０１０１】
生じたデジタル信号は電気的に９０°だけ位相が偏倚されており、多極エンコーダの分解能と等しい分解能を有する。
ＸＯＲ（排他ＯＲ）ブール関数４９によれば、出力信号の分解能を２倍とすることができる。
【０１０２】
図６は、センサにより出力されたアナログ信号Ｓ1 ，Ｓ2 及びデジタル信号Ｓ1 ’，Ｓ2 ’、ならびに、ＸＯＲ関数４９を通過した後の最終信号Ｓを概略的に示している。このように、２４対の磁極を有するエンコーダを斯かるセンサ及び斯かる処理回路とともに使用すれば、４８パルス／回転を得ることが可能となる。
【０１０３】
各感応要素間の距離が磁極長に適合されない場合、すなわち、各感応要素が磁極ピッチの１／２ではなく異なる値で離間された場合には、２個の感応要素から出力される各信号は電気的に９０°だけ位相が偏倚されない。
【０１０４】
使用されるエンコーダの磁極長の関数として、位相偏倚は９０°より大きいか、または小さいが、これは出力信号のデューティ比に影響する。
この影響を打ち消すために、図７に示された回路が各信号を直角位相とするために使用され得る。
【０１０５】
２つの入力信号Ｓ1 ,Ｓ2 は、それらの和及び差により置き換えられる。
得られた信号は直角位相であることから、感応要素が磁極ピッチの１／２だけ位相偏倚された場合の処理と同一の処理が実施され得る。
【０１０６】
エンコーダの分解能を増大するというこの技術を使用すれば、磁極幅に関わらず、全てのエンコーダに対して単一のセンサを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のベアリングに対する内蔵磁気エンコーダを有する封止ガスケットの軸線方向断面図。
【図２】  本発明の第２実施形態を示す図１と同様の図。
【図３】  所与の機械的形状において４８対の磁極を有するエンコーダと２４対の磁極を有するエンコーダに関しエアギャップの関数として誘導が如何に変化するかを示すグラフ。
【図４】  片対数座標とした図３と同様のグラフ。
【図５】  エンコーダにより出力されてセンサにより受信される信号を処理するデバイスを示す図。
【図６】  センサによる出力としての信号及び処理後に得られる信号を示す図。
【図７】  別の実施形態において、エンコーダにより出力されてセンサにより受信される信号を処理するデバイスを示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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