JP2001241435A - 自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニット - Google Patents
自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニットInfo
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- rotating
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
Abstract
エンコーダ及びセンサの取付位置の変更に対応できる構
造を実現し、設計の自由度向上に寄与する。 【解決手段】 永久磁石製のエンコーダ7aを、組み合
わせシールリング6aを構成するスリンガ8aの円輪部
14の外側面に添設する。又、上記エンコーダ7aの外
側面を、非磁性材製のカバープレート19により覆う。
このカバープレート19が上記エンコーダ7aへの異物
付着及び損傷防止を図る。又、上記スリンガ8aの円輪
部14の内側面にシールリップ16bを摺接自在とな
り、上記課題を解決できる。
Description
コーダ付転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装
置に対し回転自在に支持すると共に、この転がり軸受ユ
ニットにより支持された車輪の回転速度を検出する為に
利用する。
在に支持すると共に、アンチロックブレーキシステム
(ABS)やトラクションコントロールシステム(TC
S)を制御すべく、この車輪の回転速度を検出する為
に、従来から各種構造のエンコーダ付転がり軸受ユニッ
トが知られている。又、この様なエンコーダ付転がり軸
受ユニットに組み込むエンコーダとして、S極とN極と
を円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配置した、ゴム
磁石、プラスチック磁石等の永久磁石を使用するもの
が、車輪の回転速度に関係なくセンサの出力を安定させ
られる事から、一部で使用されている。更に、この様な
永久磁石製のエンコーダを使用する場合に、このエンコ
ーダを非磁性材製の支持素子に支持固定し、この支持素
子により周囲空間から隔てる構造も、米国特許第557
5568号明細書に記載されている様に、従来から知ら
れている。
エンコーダ付転がり軸受ユニットを示している。このエ
ンコーダ付転がり軸受ユニットは、一般的な転がり軸受
ユニットと同様に、その外周面に内輪軌道1を有し、使
用時に車輪と共に回転する内輪2と、その内周面に外輪
軌道3(図8には図示せず。図1〜7参照。)を有し、
使用時に懸架装置に支持された状態で回転しない外輪4
と、この外輪軌道3と上記内輪軌道1との間に転動自在
に設けられた複数個の転動体5とを備える。そして、上
記内輪2の端部外周面と上記外輪4の端部内周面との間
を塞ぐ組み合わせシールリング6に、エンコーダ7を組
み込んでいる。
上記内輪2の端部外周面に外嵌固定した非磁性金属板製
のスリンガ8と、上記外輪4の内周面に内嵌固定したシ
ールリング9とから成る。又、このシールリング9は、
断面L字形で円環状の芯金10の内周縁部に弾性材製の
シールリップ11を、全周に亙り添設している。そし
て、このシールリップ11の内周縁を上記スリンガ8を
構成する円筒部12の外周面に、このシールリップ11
に外嵌したガータスプリング13の弾力により押し付け
ている。一方、上記スリンガ8を構成する円輪部14の
軸方向両側面のうち、上記シールリング9に対向する内
側面には、上記エンコーダ7を、全周に亙り添設してい
る。このエンコーダ7は、永久磁石で、軸方向側面にS
極とN極とを、交互に配置している。
トは、上記内輪2を挿通した車軸の端部に車輪を支持固
定すると共に、上記外輪4を懸架装置に支持固定する事
により、この懸架装置に対して上記車輪を回転自在に支
持する。又、この懸架装置に支持したセンサ15の検出
部を、上記エンコーダ7の側面に対向させる。この状態
で上記車輪と共に上記内輪2が回転すると、このエンコ
ーダ7が上記スリンガ8と共に回転し、このエンコーダ
7の側面と対向した上記センサ15の出力が変化する。
このセンサ15の出力が変化する周波数は、車輪の回転
速度に比例する。従って、センサ15の出力信号を図示
しない制御器に入力すれば、上記車輪の回転速度を求
め、ABSやTCSを適切に制御できる。
コーダ付転がり軸受ユニットの場合には、永久磁石製の
エンコーダ7が非磁性金属板製のスリンガ8により覆わ
れて、外部空間に露出していない。この為、この外部空
間に浮遊する磁性粉末が上記エンコーダ7に付着しにく
く、仮に付着した場合でも、上記スリンガ8の回転に伴
って周囲に振り飛ばされ、上記磁性粉末がそのまま上記
エンコーダ7とセンサ15の検出部との間に残留しにく
い。この為、このセンサ15による回転速度検出の精度
確保を図れる。又、上記エンコーダ7に、小石等の異物
が直接ぶつかる事もない為、このエンコーダ7に割れや
欠け等の損傷が生じる事を防止して、このエンコーダ7
を含んで構成する回転速度検出装置の信頼性確保を図れ
る。
知られているエンコーダ付転がり軸受ユニットの場合に
は、設計の自由度が小さく、例えば組み合わせシールリ
ングのシール性向上、小型・軽量化、エンコーダ及びセ
ンサの取付位置の変更等に対応できない。本発明は、上
述の様な事情に鑑み、必要に応じて、組み合わせシール
リングのシール性向上、小型・軽量化、エンコーダ及び
センサの取付位置の変更等に対応できるエンコーダ付転
がり軸受ユニットを実現すべく発明したものである。
ダ付転がり軸受ユニットのうち、請求項1に記載したエ
ンコーダ付転がり軸受ユニットは、静止輪と、回転輪
と、複数個の転動体と、スリンガと、シールリングと、
エンコーダと、カバー層とを備える。このうちの静止輪
は、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時に懸架装置
に支持された状態で回転しない。又、上記回転輪は、上
記静止側周面と対向する回転側周面に回転側軌道を有
し、使用時に車輪と共に回転する。又、上記複数個の転
動体は、この回転側軌道と上記静止側軌道との間に転動
自在に設けられている。又、上記スリンガは、円筒部と
この円筒部の端縁から径方向に折れ曲がった円輪部とを
備える断面L字形で、このうちの円筒部を上記回転側周
面の端部に嵌合する事により上記回転輪に対し、この回
転輪と同心に支持固定されている。又、上記シールリン
グは、複数本のシールリップを備える円環状の弾性材を
円環状の芯金により補強して成り、この芯金を上記静止
側周面の端部に嵌合固定した状態で上記各シールリップ
の先端縁を上記スリンガを構成する円筒部の周面及び円
輪部の片側面に摺接させている。又、上記エンコーダ
は、上記スリンガを構成する上記円輪部の他側面にその
軸方向片側面を密着させる事により、全周に亙って上記
回転輪と同心に固定されたもので、その軸方向他側面に
S極とN極とを円周方向に亙って交互に配置している。
更に、上記カバー層は、上記エンコーダの表面のうち
の、少なくとも上記軸方向他側面を覆うものであり、非
磁性材製である。
り軸受ユニットは、内輪と、外輪と、複数個の転動体
と、エンコーダと、カバー層とを備える。このうちの内
輪は、外周面に内輪軌道を有し、使用時に懸架装置に支
持された状態で回転しない。又、上記外輪は、内周面に
外輪軌道を有し、使用時に車輪と共に回転する。又、上
記複数個の転動体は、この外輪軌道と上記内輪軌道との
間に転動自在に設けられている。又、上記エンコーダ
は、上記外輪の外周面に外嵌固定されたもので、その外
周面にS極とN極とを円周方向に亙って交互に配置して
いる。更に、上記カバー層は、上記エンコーダの表面の
うちの、少なくとも上記外周面を覆うもので、非磁性材
製である。
り軸受ユニットによれば、必要に応じて、組み合わせシ
ールリングのシール性向上、小型・軽量化、エンコーダ
及びセンサの取付位置の変更等に対応できる。先ず、請
求項1に記載したエンコーダ付転がり軸受ユニットによ
れば、エンコーダをスリンガを構成する円輪部の他側面
に設けている為、この円輪部の径を特に大きくしなくて
も、シールリングを構成する複数本のシールリップのう
ちの一部を、上記円輪部の片側面に摺接させる事ができ
る。従って、スリンガとシールリングとから成る組み合
わせシールリングのシール性向上を、特にこの組み合わ
せシールリングを大型化する事なく図れる。又、請求項
2に記載したエンコーダ付転がり軸受ユニットによれ
ば、内輪の周囲で回転する外輪の外周面にエンコーダを
外嵌固定し、このエンコーダの外周面にセンサの検出部
を径方向に対向させる構造で、永久磁石製のエンコーダ
の保護を図れる。
発明の実施の形態の第1例を示している。本例のエンコ
ーダ付転がり軸受ユニットは、一般的な転がり軸受ユニ
ットと同様に、その外周面に内輪軌道1を有し、使用時
に車輪と共に回転する内輪2と、その内周面に外輪軌道
3を有し、使用時に懸架装置に支持された状態で回転し
ない外輪4aと、この外輪軌道3と上記内輪軌道1との
間に転動自在に設けられた複数個の転動体5とを備え
る。そして、上記内輪2の端部外周面と上記外輪4aの
端部内周面との間を塞ぐ組み合わせシールリング6a
に、エンコーダ7aを組み込んでいる。
は、上記内輪2の端部外周面に外嵌固定した、強磁性ス
テンレス鋼板、鋼板等の、強磁性金属板製のスリンガ8
aと、上記外輪4aの内周面に内嵌固定したシールリン
グ9aとから成る。又、このシールリング9aは、断面
L字形で円環状の芯金10の内周縁部に、複数本(図示
の例では2本)のシールリップ16a、16bを有する
弾性材17を、全周に亙って添設している。そして、こ
れら両シールリップ16a、16bのうち、径方向内方
に突出したシールリップ16aの先端縁(内周縁)を上
記スリンガ8aを構成する円筒部12の外周面に、同じ
く軸方向側方に突出したシールリップ16bの先端縁を
上記スリンガ8aを構成する円輪部14の内側面(転動
体5を設置した空間18側の側面)に、それぞれシール
リップ16a、16b自身の弾性により、全周に亙り弾
性的に当接させている。従って、上記空間18の内外
は、上記2本のシールリップ16a、16bにより二重
にシールされて、この空間18内に封入したグリースが
外部に漏洩する事、並びに外部空間に存在する雨水等の
異物が上記空間18内に侵入する事を、有効に防止でき
る。
4の外側面には、上記エンコーダ7aを、全周に亙って
添設している。このエンコーダ7aは、ゴム磁石、プラ
スチック磁石、フェライト磁石等の永久磁石で、軸方向
(図1の左右方向)に着磁している。着磁方向は、円周
方向に関して交互に且つ等間隔で変化させている。従っ
て上記エンコーダ7aの外側面(上記空間18と反対側
の側面)には、S極とN極とが円周方向に亙って交互に
配置されている。更に、上記エンコーダ7aの外側面に
は、合成樹脂、アルミニウム、非磁性ステンレス等の非
磁性材により、内外径を上記エンコーダ7aと同寸の円
輪状に形成したカバープレート19を、接着等により添
着して、請求項1に記載したカバー層を構成している。
ユニットは、前記内輪2を挿通した(この内輪2をその
端部に外嵌固定した)、図示しない車軸の端部に図示し
ない車輪を支持固定すると共に、前記外輪4aを、懸架
装置を構成するナックル20の取付孔21に支持固定す
る。この構成により、この懸架装置に対して上記車輪を
回転自在に支持する。又、上記ナックル20に設けた挿
通孔22に外径側から内径側に挿通したセンサ15aの
検出部を、上記エンコーダ7aの外側面に、上記カバー
プレート19を介して対向させている。この状態で上記
センサ15aは、その基端部に設けた取付フランジ23
を上記ナックル20の外周面に、ねじ24により結合す
る事で、このナックル20に対し固定している。
上記車輪と共に上記内輪2が回転すると、上記エンコー
ダ7aが前記スリンガ8aと共に回転し、このエンコー
ダ7aの外側面と対向した上記センサ15aの出力が変
化する。このセンサ15aの出力が変化する周波数は、
車輪の回転速度に比例する。従って、センサ15aの出
力信号を図示しない制御器に入力すれば、上記車輪の回
転速度を求め、ABSやTCSを適切に制御できる。
コーダ付転がり軸受ユニットの場合は、永久磁石製のエ
ンコーダ7aが非磁性板製のカバープレート19により
覆われて、外部空間に露出していない。従って、この外
部空間に浮遊する磁性粉末が上記エンコーダ7aの外側
面に付着しにくく、仮に付着した場合でも、上記スリン
ガ8aと共に回転する上記カバープレート19の回転に
伴って周囲に振り飛ばされ、上記磁性粉末がそのまま上
記エンコーダ7aの外側面とセンサ15aの検出部との
間に残留しにくい。この為、このセンサ15aによる回
転速度検出の精度確保を図れる。又、上記エンコーダ7
aに、小石等の異物が直接ぶつかる事もない為、このエ
ンコーダ7aに割れや欠け等の損傷が生じる事を防止し
て、このエンコーダ7aを含んで構成する回転速度検出
装置の信頼性確保を図れる。
ットの場合には、上記エンコーダ7aを上記スリンガ8
aを構成する円輪部14の外側面に設けている為、この
円輪部14の径を特に大きくしなくても、前記シールリ
ング9aを構成する複数本のシールリップ16a、16
bのうちの軸方向側方に突出しているシールリップ16
bの先端縁を、上記円輪部14の内側面に摺接させる事
ができる。従って、上記スリンガ8aとシールリング9
aとから成る組み合わせシールリング6aのシール性向
上を、特にこの組み合わせシールリング6aを大型化
(大径化)する事なく図れる。
の場合には、シールリップの数を増やしてシール性向上
を図ろうとした場合には、エンコーダ7を円輪部14の
径方向外方に移動させるべく、この円輪部14の外径を
大きくする必要が生じ、組み合わせシールリング6を大
型化する必要が生じる。上記従来構造の場合には、ガー
タスプリング13を設ける事でシール性の確保を図って
いるが、その分、組み立て作業が面倒になるだけでな
く、転がり軸受ユニットの回転抵抗も大きくなってしま
う。本例のエンコーダ付転がり軸受ユニットの場合に
は、この様な従来構造の有する不都合をなくせる。
る、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の
場合には、組み合わせシールリング6aを構成するスリ
ンガ8aの外側面に添設するエンコーダ7aに、ゴム、
合成樹脂等の非磁性材製のカバー層25をモールドし
て、このエンコーダ7aの外側面並びに内外両周縁を覆
っている。その他の部分の構成及び作用は、上述した第
1例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を
付して、重複する説明を省略する。
る、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の
場合には、内輪2の端部外周面に、合成樹脂、アルミニ
ウム、非磁性ステンレス鋼、真鍮の如き銅系合金等の非
磁性板により、断面L字形で全体を円環状に形成したカ
バープレート26を外嵌固定している。そして、組み合
わせシールリング6aを構成するスリンガ8aの円筒部
12を上記カバープレート26を構成する円筒部27に
外嵌固定すると共に、このカバープレート26を構成す
る円輪部28により、上記スリンガ8aを構成する円輪
部14の外側面に添設したエンコーダ7aの外側面を覆
っている。その他の部分の構成及び作用は、前述した第
1例及び上述した第2例の場合と同様であるから、同等
部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
る、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の
場合も上述した第2例の場合と同様に、内輪2の端部外
周面に、合成樹脂、アルミニウム、非磁性ステンレス
鋼、真鍮の如き銅系合金等の非磁性板により、断面L字
形で全体を円環状に形成したカバープレート26aを外
嵌固定している。但し、本例の場合には、このカバープ
レート26aを構成する円筒部27aを、組み合わせシ
ールリング6aを構成するスリンガ8aの円筒部12よ
りも軸方向端部寄り部分で、上記内輪2に外嵌固定して
いる。そして、上記カバープレート26aを構成する円
輪部28により、上記スリンガ8aを構成する円輪部1
4の外側面に添設したエンコーダ7aの外側面を覆って
いる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第3例
の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付し
て、重複する説明を省略する。
明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合に
は、外輪4の外周面に円筒状のエンコーダ7bを、保持
筒29を介して外嵌固定している。このうちの保持筒2
9は、磁性ステンレス鋼、軟鋼等の強磁性金属板により
円筒状に構成されたもので、上記外輪4の端部外周面
に、締り嵌めにより外嵌固定している。又、上記エンコ
ーダ7bは、ゴム磁石、プラスチック磁石等の、若干の
弾性変形自在な永久磁石で、径方向に着磁されている。
着磁方向は円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変化さ
せている。従って、上記エンコーダ7bの外周面には、
S極とN極とが円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配
置されている。更に、上記エンコーダ7bには、ゴム、
合成樹脂、アルミニウム、真鍮等の非磁性材により円筒
状に形成したカバー筒30を外嵌して、上記エンコーダ
7bの外周面を覆うカバー層を構成している。
9bを構成する芯金10aを外嵌固定し、この芯金10
aの外周縁部に全周に亙って添設したシールリップ11
aの外周縁を、上記外輪4の端部内周面に、全周に亙っ
て当接させている。尚、上記シールリング9bの組み付
け状態は、図示の例とは径方向に関して内外逆にしても
良い。又、車両への組み付け状態で、このエンコーダ7
bの外周面には、懸架装置に支持したセンサ15bの先
端面に設けた検出部を対向させている。
で使用する本例のエンコーダ付転がり軸受ユニットによ
れば、上記内輪2の周囲で回転する外輪4の外周面にエ
ンコーダ7bを外嵌固定し、このエンコーダ7bの外周
面にセンサ15bの検出部を径方向に対向させる構造
で、前述した第1〜4例の場合と同様に、永久磁石製の
エンコーダ7bの保護を図れる。
る、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の
場合には、外輪4の端部外周面に外嵌固定するエンコー
ダ7cに、ゴム、合成樹脂等の非磁性材製のカバー層2
5aをモールドして、このエンコーダ7cの外周面並び
に軸方向両端縁を覆っている。その他の部分の構成及び
作用は、上述した第5例の場合と同様であるから、同等
部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
る、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例の
場合には、前述した第5例の場合と同様に、外輪4の端
部外周面に円筒状のエンコーダ7bを、保持筒29を介
して外嵌固定している。そして、上記外輪4の外周面で
このエンコーダ7bに隣接する部分に、ゴム、合成樹
脂、アルミニウム、真鍮等の非磁性材により断面クラン
ク形で全体を略円筒状に形成したカバー筒30aの基端
部を外嵌して、上記エンコーダ7bの外周面を覆うカバ
ー層を構成している。その他の部分の構成及び作用は、
前述した第5例の場合と同様であるから、同等部分には
同一符号を付して、重複する説明を省略する。
用する為、必要に応じて、組み合わせシールリングのシ
ール性向上、小型・軽量化、エンコーダ及びセンサの取
付位置の変更等に対応できるエンコーダ付転がり軸受ユ
ニットを実現できて、自動車設計の自由度向上に寄与で
きる。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 静止側周面に静止側軌道を有し、使用時
に懸架装置に支持された状態で回転しない静止輪と、上
記静止側周面と対向する回転側周面に回転側軌道を有
し、使用時に車輪と共に回転する回転輪と、この回転側
軌道と上記静止側軌道との間に転動自在に設けられた複
数個の転動体と、上記回転輪の一部にこの回転輪と同心
に支持固定され、円筒部とこの円筒部の端縁から径方向
に折れ曲がった円輪部とを備える断面L字形で、このう
ちの円筒部を上記回転側周面の端部に嵌合する事により
上記回転輪に固定されたスリンガと、複数本のシールリ
ップを備える円環状の弾性材を円環状の芯金により補強
して成り、この芯金を上記静止側周面の端部に嵌合固定
した状態で上記各シールリップの先端縁を上記スリンガ
を構成する円筒部の周面及び円輪部の片側面に摺接させ
たシールリングと、このスリンガを構成する上記円輪部
の他側面にその軸方向片側面を密着させる事により、全
周に亙って上記回転輪と同心に固定された、その軸方向
他側面にS極とN極とを円周方向に亙って交互に配置し
たエンコーダと、このエンコーダの表面のうちの、少な
くとも上記軸方向他側面を覆う、非磁性材製のカバー層
とを備える自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニット。 - 【請求項2】 外周面に内輪軌道を有し、使用時に懸架
装置に支持された状態で回転しない内輪と、内周面に外
輪軌道を有し、使用時に車輪と共に回転する外輪と、こ
の外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けられ
た複数個の転動体と、上記外輪の外周面に外嵌固定され
た、その外周面にS極とN極とを円周方向に亙って交互
に配置したエンコーダと、このエンコーダの表面のうち
の、少なくとも上記外周面を覆う、非磁性材製のカバー
層とを備える自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニッ
ト。
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JP2000053214A JP2001241435A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニット |
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JP2005250941A Division JP2006064180A (ja) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | 自動車用エンコーダ付転がり軸受ユニット |
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---|---|
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