JP2007333188A - 回転速度検出機構回転速度検出機構を備えた転がり軸受及び車輪支持用軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】多極磁石エンコーダの磁極面から磁気センサの読み取り面までの隙間を極力小さくしつつ、磁気センサと多極磁石エンコーダとの間における異物の噛み込み防止を図り、磁気センサの読み取り面の保護が成し得る回転速度検出機構及び回転速度検出機構を備えた転がり軸受、車輪支持用軸受ユニットを提供する。
【解決手段】同心円に配された回転部材２と固定部材３と、該回転部材と固定部材との間に組み込まれる複数個の転動体とで回転支持装置を構成し、該回転支持装置の回転部材側に備えた環状の多極磁石エンコーダ１からの磁気信号を、該多極磁石エンコーダの磁極面１ａと対向して固定部材側に備えられた磁気センサＳの読み取り面Ｓ１で読み取ることにより回転速度を検出する回転速度検出機構であって、多極磁石エンコーダの磁極面１ａと磁気センサＳの読み取り面Ｓ１との間に、非磁性の異物噛み込み防止部材９を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種車両の車輪を支持する転がり軸受に備えられ、車体側に備えた磁気センサにより車輪の回転速度を検出するための多極磁石エンコーダを有した回転速度検出機構、その回転速度検出機構を備えた転がり軸受及び車輪支持用軸受ユニットに関する。なお、本明細書において車輪とは、自動車の車輪にかかわらず鉄道車両の車輪などの全てを総称するものとする。

例えば自動車には、車輪の回転速度（車輪速）を検出する回転速度検出装置が備えられており、回転側（車輪軸受側）に配した多極磁石エンコーダと、該多極磁石エンコーダに対向させるように車体側に配した磁気センサとからなるものが知られている。このような回転速度検出装置は、例えば、トラクションコントロールシステム（Traction Control System、略称TCS）や、カーナビゲーションシステム（Satellite navigation system）や、アンチロックブレーキシステム(Anti-lock
brake system、略称ABS)などに利用されている。
従来、多極磁石エンコーダとして、図１７に示すような円環状に形成された多極磁石エンコーダ（例えばフェライト粉に結合材としてゴム材を混合したものに着磁し、周方向にＳ極とＮ極が交互に備えられる）１が知られており、転がり軸受に組み込まれている密封装置を構成する断面視逆Ｌ字形状のシール部材（例えばスリンガ）における軸受外方に向いた側周面に、その磁極を軸受外方に向けた状態で一体に備えていた。すなわち、多極磁石エンコーダ１は軸受外方にて露呈状に備えていたものがある。

このように多極磁石エンコーダ１が軸受外方にて露呈状に配されていると、土砂などの塵埃、さらには路面状況によっては鉄屑（磁性体の塵埃、例えば破砕された飲料水の缶の破片や釘等）などが多極磁石エンコーダ１の表面（軸受外方に向いている外面１ａ）に付着し易い。このように異物が付着することで多極磁石エンコーダの表面の摩耗を進行させてしまうという不都合が生じていた。多極磁石エンコーダ１の表面が摩耗すると、磁束密度の低下や、磁束信号の精度低下を招くこととなる。
特に、磁性体の塵埃が表面に付着してしまうと、磁気ショートが発生する虞れがあり、信号精度の低下を招くばかりか、著しい場合には磁束信号の欠落が発生してしまうという問題もあった。
そして、このように軸受外方に備えた磁気センサによってセンシングする技術にあっては、磁極面１ａに塵埃が付着すると、磁気センサの読み取り面に噛み込んでしまう場合があり得、磁気センサの損傷につながる虞もあった。
このような不都合を解消するため、多極磁石エンコーダ１の周辺は、周辺部品を取り込んだ形でラビリンスが形成されるよう配慮された設計となっているものもあるが、小さい塵埃の場合には、ラビリンスを通過して多極磁石エンコーダの磁極面領域へと到達してしまう虞れが考えられる。
そこで昨今、多極磁石エンコーダ付きの転がり軸受で、該エンコーダの磁極面への塵埃の付着を防止し得る先行技術の一例として、例えば特許文献１及び２に開示の技術が提供されている。

特許文献１は、例えば図１５に示すように、多極磁石エンコーダ１を回転する内輪２の外径から径方向に一体に立ち上げて軸受内方に配置させるとともに、その多極磁石エンコーダ１の外方に、所定の隙間（エアギャップ）Ｇ１を介して内外輪２，３間の端部領域Ｆを軸受外方から遮蔽するように固定の外輪３に一体に取り付けたシール部材１００を備え、そのシール部材１００の外方から磁気センサＳによってセンシングする技術である。

しかし、特許文献１に開示の技術では、図１５（ｂ）に示すように、多極磁石エンコーダ１から磁気センサＳまでの間に、1)多極磁石エンコーダ１とシール部材１００との間の軸方向隙間（エアギャップ）Ｇ１と、2）シール部材（芯金）１００の厚さＷと、3)シール部材１００と磁気センサＳとの間の軸方向隙間（エアギャップ）Ｇ２が存在してしまう。
このように1)〜3)までの距離（Ｇ１＋Ｗ＋Ｇ２）が、多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳとの間にあることで、磁気信号が弱くなり、磁気信号精度の信頼性が劣ってしまう。

特許文献２に開示の多極磁石エンコーダ付き密封装置は、例えば図１６に示すように、内輪外径２ａに固定される円筒部１４と該円筒部１４から円環状に立ち上げられる円板部１５とで構成され、該円板部１５の外面１５ｃに多極磁石エンコーダ１を固定してなる第一のシール部材１３と、該第一のシール部材１３よりも軸受内方に配置され、外輪内径３ｂに固定される円筒部１８と該円筒部１８から円環状に垂設される円板部１９とで構成され、該円板部１９の内径端部１９ａにゴムシールリップ２１ａ，２１ｂを備えてなる第二のシール部材１７と、前記多極磁石エンコーダ１を軸受外方から遮蔽すべく、外輪外径３ａに固定されて備えられる環状のカバー部材４とで構成されている。

しかし、特許文献２に開示の技術にあっても、特許文献１と同様に、多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳとの間には、距離（多極磁石エンコーダ１とカバー部材４との隙間Ｇ１＋カバー部材４の厚さＷ＋カバー部材４と磁気センサＳとの隙間Ｇ２）があることで、特許文献１と同様の不都合が生じている。
さらに、軸受にモーメント荷重が掛かった場合には、内輪２と外輪３との間に相対傾きが発生する。そのため、カバー部材４と、多極磁石エンコーダ１や内輪端面２ｄとの間には、干渉（接触）が発生しないだけの開口（隙間、エアーギャップ）Ｇ１が必要となる。
従って、このようなカバー部材４を備えた場合には、上述したように、カバー部材４と、多極磁石エンコーダ１（あるいは内輪端面２ｄ）との間には、干渉を避けるための大きな開口（隙間、エアーギャップ）Ｇ１が形成されてしまい、その開口（隙間、エアーギャップ）Ｇ１から塵埃などが侵入し、多極磁石エンコーダ１の磁極面（外面）１ａに付着する可能性がある。また、特許文献２では、その開口（隙間、エアーギャップ）Ｇ１を塞ぐためにカバー部材４の内径側端面４ｂにシールリップを設けることも開示しているが、このような形態を採用する場合、シールのしめしろを大きくする必要があり、摩耗損失が大きくなるという不具合がある。
特開平１０−１６０７４４号公報 特開２００２−２６７６８０

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、多極磁石エンコーダの磁極面から磁気センサの読み取り面までの隙間を極力小さくしつつ、磁気センサと多極磁石エンコーダとの間における異物の噛み込み防止を図り、磁気センサの読み取り面の保護が成し得る回転速度検出機構及び回転速度検出機構を備えた転がり軸受、車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の第１の発明は、同心円に配された回転部材と固定部材と、該回転部材と固定部材との間に組み込まれる複数個の転動体とで回転支持装置を構成し、該回転支持装置の回転部材側に備えた環状の多極磁石エンコーダからの磁気信号を、該多極磁石エンコーダの磁極面と対向して固定部材側に備えられた磁気センサの読み取り面で読み取ることにより回転速度を検出する回転速度検出機構であって、多極磁石エンコーダの磁極面と磁気センサの読み取り面との間に、非磁性の異物噛み込み防止部材を備えたことを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第２の発明は、第１の発明において、異物噛み込み防止部材は、多極磁石エンコーダの磁極面に備えられていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第３の発明は、第１の発明において、異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面に備えられていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第４の発明は、第１の発明において、異物噛み込み防止部材は、多極磁石エンコーダの磁極面と、磁気センサの読み取り面の双方に備えられていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第５の発明は、第１の発明において、磁極面を軸受外方に向けた状態で回転部材側に固定された多極磁石エンコーダを、軸受外方から遮蔽する非磁性の円環状のカバー部材が固定部材側に備えられており、前記カバー部材には、少なくとも磁気センサの読み取り面を挿通可能な挿通孔を備えるとともに、異物噛み込み防止部材が、前記カバー部材の挿通孔と連通する有底孔を設け、かつ前記磁極面との間に所定の隙間をもってカバー部材の内面に一体に備えられていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第６の発明は、第２の発明において、異物噛み込み防止部材は、非磁性材料をもって形成され、多極磁石エンコーダの磁極面全域を被覆してなることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第７の発明は、第３の発明において、異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面を被覆する有底筒状に非磁性材料をもって形成されていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第８の発明は、第６又は第７の発明において、非磁性材料が、スポンジ体、フエルト若しくは繊維からなることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第９の発明は、第１の発明において、異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面先端にて、該磁極面に対して所定の角度をもって一体に配され、磁極面に付着した異物を多極磁石エンコーダの外径方向へと案内するとともに、該外径から外方へと排除する非磁性材からなるリップであることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第１０の発明は、第９の発明において、リップは、多極磁石エンコーダよりも硬度の低い非磁性材で形成されていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第１１の発明は、第１乃至第１０のいずれかの発明において、回転支持装置には、少なくともインボード側における回転部材と固定部材との間の端部領域に密封板が組み込まれており、多極磁石エンコーダは、その磁極面を外方に向けた状態で前記密封装置に一体に備えられていることを特徴とする回転速度検出機構としたことである。

第１２の発明は、回転輪と固定輪と、該回転輪と固定輪との間に組み込まれる転動体とで構成され、回転輪側に多極磁石エンコーダを備えるとともに、回転輪の近傍に備えられる磁気センサにより回転速度を検出する転がり軸受において、第１乃至第１１のいずれかの発明の回転速度検出機構を備えたことを特徴とする転がり軸受としたことである。

第１３の発明は、一列若しくは複数列の軌道面を有したハブと、該ハブのインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面と隣接する一列若しくは複数列の軌道面を有した内輪とで構成されるか、又はハブの外周に嵌め込まれ、複数列の軌道面を有した内輪とで構成される回転部材と、前記回転部材の複数列の軌道面と対向する複数列の軌道面を有した固定部材と、前記回転部材の軌道面と固定部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体と、前記回転部材側に備えられる多極磁石エンコーダとを備え、前記回転部材の近傍に備えられる磁気センサにより回転速度を検出する車輪支持用軸受ユニットにおいて、第１乃至第１１のいずれか発明の回転速度検出機構を備えたことを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。

第１４の発明は、第１３の発明において、回転部材には、制動部材及びホイールが固定されるフランジを備え、固定部材には、車体側に固定されるフランジが備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。

本発明によれば、多極磁石エンコーダの磁極面から磁気センサの読み取り面までの隙間を極力小さくしつつ、磁気センサと多極磁石エンコーダとの間における異物の噛み込み防止を図り、磁気センサの読み取り面の保護が成し得る回転速度検出機構及び回転速度検出機構を備えた転がり軸受、車輪支持用軸受ユニットが提供できた。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎずなんらこれに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。本実施例では回転支持装置の一例として自動車の車輪支持装置をもって説明するが、その他の回転支持装置であってもよい。また、車輪の一例として自動車の車輪をもって説明するが、単なる一例であって鉄道車両の車輪などその他の車輪であってもよい。
「実施例１」

図１は、回転支持装置の一例として自動車の車輪支持用転がり軸受を示す。本実施例では、磁気センサＳと対向する多極磁石エンコーダ１の磁極面（外面）１ａの全域に、非磁性の異物噛み込み防止部材９を備えた点に特徴を有している。

本実施例の転がり軸受（回転支持装置）は、同心円に配して相対回転可能とした回転部材としての円筒形状の内輪２と固定部材としての円筒形状の外輪３と、内輪２の外径２ａに備えた周方向に連続した軌道面２ｃと、外輪３の内径３ｂに備えた周方向に連続した軌道面３ｃとの間で図示しない保持器を介して組み込まれた図示しない複数個の転動体（玉）と、内輪２と外輪３の端部領域Ｆに組み込まれて内外輪２，３間の環状の軸受内空間を密封する密封装置Ｍと、内輪２のインボード側に備えられ、固定側（車体側）に配置された磁気センサＳとともに回転速度検出機構を構成する多極磁石エンコーダ１と、該多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａを軸受外方から遮蔽する異物噛み込み防止部材９で構成されている。

密封装置Ｍは、インボード側（車体側）とアウトボード側（ホイール側）に備えられ、インボード側（車体側）の密封装置として、多極磁石エンコーダ１を一体に備えた密封装置１２（以下、インボード側の密封装置を符号１２で説明する。）が採用されている。
なお、アウトボード側（車輪側）の密封装置は特に図示省略するが、軸受内に封入した潤滑剤(例えば、グリース、油)が軸受外部に漏洩したり、異物(例えば、水、塵埃)が軸受内部に侵入したりすることを防止可能な周知の密封装置、例えば接触シール、非接触シール（シールドを含む）が本発明の範囲内で適宜選択される。また、芯金やシールリップの有無なども設計変更可能である。

このように、本実施例の転がり軸受は、インボード側に組み込まれる密封装置１２に多極磁石エンコーダ１が一体に備えられるとともに、そのエンコーダ１の磁極面１ａに異物噛み込み防止部材９を備えた点に特徴的な構成を有し、それ以外の軸受構成にあっては周知形態であるため、以下、異物噛み込み防止部材９を備えた多極磁石エンコーダ付き密封装置１２について具体的に説明し、それ以外の軸受構成についての説明は上述の程度に留める。
また、特に図示はしないが、背面組合せ軸受の外輪を一体化した複列アンギュラ玉軸受又は複列円すいころ軸受（第一世代）に本発明を適用することも可能である。
また、本実施例では、内輪回転の形態であるが、外輪回転の場合であっても適用可能である。

多極磁石エンコーダ付き密封装置１２は、図１に示すように、内輪２に固定される第一のシール部材１３と、外輪３に固定され、第一のシール部材１３との間で接触のシール領域を形成する第二のシール部材１７と、前記第一のシール部材１３に一体に固着された多極磁石エンコーダ１と、該多極磁石エンコーダ１を軸受外方から遮蔽する異物噛み込み防止部材９で構成されている。

第一のシール部材１３は、回転部材である内輪２に固定されて内輪２とともに回転するスリンガで、内輪２の外径端部領域に嵌合固定される内径に形成された第一円筒部１４と、該第一円筒部１４から外輪３の方向に向けて径方向に延設される環状の第一円板部１５とを備えた断面視略Ｌ字形状に形成されている。なお、本実施例の第一のシール部材１３は磁性材で形成されている。すなわち、この第一円板部１５は、バックヨークとして機能することとなる。

そして、この第一のシール部材１３の第一円板部１５の軸方向外面１５ｃに対して、該第一円板部１５の外面１５ｃ領域と同一領域の円板形状に多極磁石エンコーダ１が加硫成形されている。

すなわち、多極磁石エンコーダ１は、軸受の端部領域Ｆにて、内面１ｃ側が第一円板部外面１５ｃに固着されるとともにその磁極面（外面）１ａを軸受外方に向けた状態で備えられている。
多極磁石エンコーダ１の基本的な構造は、図８に示す従来構造と同様である。
そして、本実施例では、その磁極面（外面）１ａの全領域を覆い隠すように、非磁性の異物噛み込み防止部材９を備えている。

異物噛み込み防止部材９は、例えば全体が非磁性のスポンジ材からなり、多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａの全領域を覆うように備えられている。
例えば、その具体的な一例を図に基いて説明すると、発泡の軟質ゴム若しくは軟質樹脂からなるスポンジ材（多孔質部材）のカバーで、多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の先端との間に形成されている隙間（エアギャップＧ３）と同程度の軸方向厚さ及び、磁極面１ａの径方向幅と同程度の幅を有する円板状本体１０と、該本体１０の外径から軸方向に延設されるとともに、第一のシール部材１３の第一円板部１５の内面１５ｃ方向に延設された係止部（軸方向に短い円筒部１１ａと径方向に短い円板部１１ｂで構成されている。）１１とにより構成されている。

すなわち、この異物噛み込み防止部材９は、その円板状本体１０の内面１０ｂをエンコーダ１の磁極面１ａに当接させ、そして、係止部１１をその弾性に抗して外側に変形させるとともに、その係止部１１の内面１１ｃにエンコーダ端面１ｂと第一円板部端面１５ｂを挟持するようにして係止部１１を元に戻せば、異物噛み込み防止部材９が、エンコーダ端面１ｂと第一円板部端面１５ｂ及び磁極面１ａを軸受外方から遮蔽した状態で固着される。

多極磁石エンコーダ１の磁束信号に影響を及ぼす虞のある磁性体の塵埃は、ある程度の大きさをもったもので、例えば１片が0.5mm未満の磁性体片の場合、磁極面（外面）１ａに付着しても磁束信号にほとんど影響が無く、砂鉄レベルになると、大量に付着しても問題ないということが実験により確認されている。
従って、異物噛み込み防止部材９を構成するスポンジ材は、0.5mm以下のメッシュ（独立発泡）をもって構成されているものであればよい。

このような異物噛み込み防止部材９を備えることにより、磁束信号に影響する塵埃は、磁極面１ａに付着することなく、自重で落下又は遠心力で飛散するか、あるいは表面に一時的に弱く留まり、磁気センサＳと衝突して弾き飛ばされる。よって、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１との間に噛み込まれる虞のある異物（磁性・非磁性の塵埃など）は読み取り面Ｓ１の領域から除去される。

また、本実施例では、異物噛み込み防止部材９の外面（本体１０の外面１０ａ）と磁気センサＳの読み取り面Ｓ１との間は、すきま０狙いで設計された軽接触とする。具体的には、例えば0〜0.1mｍ程度の隙間（図中符号Ｇ４で示す）とする。

この異物噛み込み防止部材９は、本実施例では多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａの全領域に備えているが、少なくとも多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａにおけるセンシング領域（磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の対向する領域）に備えられていればよく、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
また、本実施例では、異物噛み込み防止部材９が、弾性により係止部１１が係止されることにより磁極面（外面）１ａに備えられる形態としているが、接着剤などで磁極面１ａに固定するものであってもよい。
本実施例では、非磁性のスポンジ材（軟質の多孔質材）でもって異物噛み込み防止部材９の一例を説明しているが、非磁性の材料からなるものであればこれに限らず、他の形態が適用可能である。例えば、非発泡の軟質ゴムあるいは樹脂で形成されているもの、又はフエルトや繊維材で形成されているものなどがその他の一例として挙げられる。また、ゴム・樹脂材は硬質のものであってもよく除外されるものではない。

また、多極磁石エンコーダ１の径方向端部１ｂは、第一円板部１５の径方向端部１５ｂと同一平面とし、その両端部１ｂ，１５ｂを軸方向に覆う係止部１１の外面１１ｄが、第二のシール部材１７との間に所定の径方向隙間（ラビリンス隙間）Ｌを形成している。

本実施例では、多極磁石エンコーダ１を第一円板部１５に加硫成形により一体に固着するものとしているため、第一円板部１５の外面１５ｃに加硫成形した後に着磁させることとなる。本実施例では、第一のシール部材１３（第一円板部１５）が磁性材で形成されているため、別途成形・着磁してなる多極磁石エンコーダを、その磁力により第一円板部１５の外面１５ｃに吸着させることが可能である。

第二のシール部材１７は、固定部材である外輪３に固定され、外輪３の内径端部領域に嵌合固定される外径に形成された第二円筒部１８と、該第二円筒部１８から径方向に延設される第二円板部１９とで断面視逆Ｌ字形状に形成されている芯金２０と、該芯金２０の第二円板部１９の内径端部１９ａから、該第二円板部１９の軸方向外面全域及び第二円筒部１８の内径全域を被覆して第二円筒部１８の端部から外径側に周りこんだ状態に加硫成形されたゴム被覆部（弾性部材）２５と、該ゴム被覆部２５の所定箇所、例えば本実施例では、内径端部１９ａに、該ゴム被覆部２５の加硫成形時にそれぞれ一体に加硫成形される円環状の複数個のゴム製シールリップ２１とで構成されている。

シールリップ２１は、本実施例によれば、ダストシールとして機能する第一リップ２１ａとオイルシールとして機能する第二リップ２１ｂを、内径端部１９ａから円環状にそれぞれ突設している。
第一リップ２１ａ，第二リップ２１ｂは、第一のシール部材１３の第一円筒部１４の外径に接触し、それぞれ接触のシール領域２２，２３を形成している。

なお、シールリップ２１の本数は一本又は複数本いずれでもよく本数は制限されない。
また、本実施例では特に図示しないが、後述する図５に示す実施例４のように、第一円板部１５の内面１５ａと摺動するシールリップ（図５に示す第三リップ２１ｃ）を備える形態であってもよい。
シールリップ２１の形状や配設位置などは特に図示例に限定解釈されるものではなく、周知の形態・配設位置などが適宜本発明の範囲内で選択される。また本実施例では、シールリップ２１がゴム材からなるもので説明したが軟質樹脂材からなるものであってもよい。
本実施例では、それぞれのリップ２１ａ，２１ｂが第一円筒部１４の外径に接触してシール領域２２，２３を形成しているが、第一円筒部１４の軸方向長さを短く（又は第二円筒部１８の軸方向長さを長く）して、一方又は双方のリップ２１ａ，２１ｂを内輪外径２ａに接触させる形態を採用することも可能である。第二のシール部材１７は、芯金２０の全部をゴム又は軟質樹脂材で被覆するものであってもよい。

上述した実施例では、多極磁石エンコーダ１を密封装置１２に一体に備えた一例をもって説明したが、多極磁石エンコーダ１は、別途成形・着磁した後に、第一円板部１５の外面１５ｃに接着剤などを介して固着させることも可能である。
また、この多極磁石エンコーダ１は、密封装置１２とは別体で内輪２の端部領域、例えば内輪端面２ｄや内径２ａに固着させることも可能で本発明の範囲内である。なお、内輪内径２ａに固着させる場合、異物噛み込み防止部材９を備えた磁極面（外面）１ａ側が外輪３の内径３ｂ方向に向くように配置され、軸受内の端部領域Ｆにてその磁極面（外面）１ａに磁気センサＳの読み取り面Ｓ１（先端面）が対向するように配置する。
また、上述した実施例では、この多極磁石エンコーダ１が、ゴム製の多極磁石エンコーダである実施の一例をもって説明するが、樹脂製であってもよく、その他周知の多極磁石エンコーダが仕様に応じて適宜選択可能である。

従って、多極磁石エンコーダ１は、その磁極面１ａを覆うように備えられた非磁性スポンジからなる異物噛み込み防止部材９により、磁極面（外面）１ａに塵埃などが付着しないように構成しているため、磁極面（外面）１ａへの塵埃などの付着が防止される。これにより、塵埃などによる多極磁石エンコーダ１の表面（磁極面１ａ）の摩耗が抑えられるため、磁束密度の低下や、磁束信号の精度低下を招くこともない。特に、磁性体の塵埃であっても付着させないため、磁気ショート発生の虞れ、信号精度の低下、磁束信号の欠落などの不具合もない。
そして、磁極面（外面）１ａへの塵埃などの付着が防止されるため、磁極面１ａに所定の隙間をもって対向する磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の先端に異物が噛み込む虞もなく、磁気センサＳの保護が図れる。

また、本実施例によれば、異物噛み込み防止部材９により磁極面（外面）１ａへの異物の付着が防止されているため、多極磁石エンコーダ１を軸受外方から遮蔽するためのカバー部材を別途組み込む必要もなく、部品点数の削減も図れ、施工容易でコストも安価である。

さらに、本実施例の場合、異物噛み込み防止部材９によりセンサ領域への異物の侵入が防止されるため、多極磁石エンコーダ１を軸受外方に臨ませることが可能となる。多極磁石エンコーダ１から発生する磁束は、磁極面（外面）１ａから離れるに従い急激に弱くなるため、磁極面（外面）１ａと磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の先端との間の隙間は可能な限り狭い方が好ましい。よって、本実施例によれば、磁極面（外面）１ａと磁気センサＳの読み取り面Ｓ１との間には、非磁性のスポンジ材からなる異物噛み込み防止部材９が備えられているだけであるため、磁気センサＳを磁極面（外面）１ａに近接させることができる。従って、磁気信号精度の信頼性も高い。内外輪が荷重により相対傾きを発生し、異物噛み込み防止部材９と磁気センサＳが接触しても問題はない。また、異物噛み込み防止部材９と磁気センサＳの接触により異物噛み込み防止部材９が摩耗しても自然に好ましい幅になる。
「実施例２」

図２は、本発明の実施例２を示し、（ａ）は多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳとの関係を示す部分の概略を示す拡大断面図、（ｂ）は磁気センサＳの斜視図である。
本実施例では、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の周辺を覆うように異物噛み込み防止部材９を備えた実施の一例である。なお、特に説明するもの以外のその他の構成については図示省略しているが、実施例１と同様である。

本実施例の異物噛み込み防止部材９は、実施例１と同様の非磁性のスポンジ材で、先端を閉鎖し、後端を開放した中空の有底円筒状に形成されている。
本実施例では、円筒状の内部空間が磁気センサＳの外径Ｓ２に嵌合可能な内径をもって形成されており、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１側から挿入し、磁気センサＳの外径Ｓ２に嵌着させて読み取り面Ｓ１を被覆する。
この円筒状の異物噛み込み防止部材９の先端は、多極磁石エンコーダ１の磁極面（外面）１ａに軽接触する厚さに形成されている。
なお、異物噛み込み防止部材の材料は実施例１と同様でありその説明は省略する。

従って、本実施例によれば、多極磁石エンコーダ１の磁極面（外面）１ａは、剥き出し状態で軸受外方に露呈されているため、塵埃などがその磁極面（外面）１ａに付着することがある。そのような状態となったとしても、異物噛み込み防止部材９が磁極面（外面）１ａに軽接触で対向しているため、磁極面（外面）１ａとの間の隙間Ｇ４に異物（塵埃など）が侵入しようとしても、異物噛み込み防止部材９に接触し、外方へと弾き飛ばされる。よって、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１への異物の噛み込みが防止され、磁気センサＳの保護が図れる。その他の作用効果は実施例１と同様である。
「変形例１」

また、本実施例の異物噛み込み防止部材Ｓの形態は本発明の範囲内で設計変更可能であり、例えば図３に示すように、先端の端縁を外方に向けてテーパ状に形成して環状リップＳ３を備えるものとしてもよい。このようにすることで、異物を環状リップＳ３により掻き取ることができ、さらに、磁極面（外面）１ａと磁気センサＳの読み取り面Ｓ１との間の隙間Ｇ４に浸入しようとする異物を除去することができる。
なお、その他の構成及び作用効果にあっては、実施例１及び２と同様であるためその説明は省略する。
「実施例３」

図４は、本発明の実施例３における多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳとの関係を示す部分の概略を示す拡大断面図である。
上記実施例１と実施例２では、多極磁石エンコーダ１と磁気センサＳのいずれか一方に異物噛み込み防止部材９を備えた一例について説明したが、本実施例では、実施例１と実施例２を組み合わせた形態を採用する。この場合、それぞれの異物噛み込み防止部材９は、上述した各実施例で説明した形態が採用されるが、それぞれの異物噛み込み防止部材９，９同士は、軽接触（例えばすきま０を狙い、0〜0.1mｍの隙間Ｇ４）状態に設計される。
このように構成することで、多極磁石エンコーダ１の磁極面（外面）１ａに備えた異物噛み込み防止部材９と、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の先端に備えた異物噛み込み防止部材９との相互作用で、磁性塵埃・非磁性塵埃を問わず、能動的に弾き飛ばすことができる。その他の構成及び作用効果は実施例１，２と同様であるためその説明は省略する。
「実施例４」

図５乃至７は、本発明の実施例４を示し、図５は転がり軸受の一部を省略して示す概略断面図、図６はカバー部材と異物噛み込み防止部材との関係を一部省略して示す斜視図、図７は異物噛み込み防止部材を備えた状態のカバー部材を一部省略し、内面側から視た状態の背面図である。本実施例では、端部領域Ｆで多極磁石エンコーダ１を軸受外方から遮蔽するカバー部材４を備え、そのカバー部材４の円板部内面に異物噛み込み防止部材９を備えた実施の一例である。なお、本実施例では、第三リップ２１ｃを備えて第一円板部内面１５ａとの間に接触のシール領域２４を形成しているが限定はされない。

カバー部材４は、非磁性材にて形成され、外輪３の外径３ａに嵌合する円筒部４ａと、該円筒部４ａから内輪２方向へと延設され、端部領域Ｆを軸受外方から遮蔽可能な環状円板部４ｂとで構成され、該環状円板部４ｂには、少なくとも磁気センサＳの読み取り面Ｓ１を挿通可能な円筒状の挿通孔８を備える。

異物噛み込み防止部材９は、フエルト又は綿状の繊維などの非磁性材をもって所定の厚さを有する環状円板形状に形成され、前記カバー部材４の環状円板部４ｂに備えた挿通孔８と連通する円筒状で、かつ環状円板部４ｂの対向側のみ開口９ｂを備えた有底孔９ａを設け、前記多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａとの間に所定の隙間Ｇ４をもって環状円板部４ｂの内面に、例えば接着剤などを用いて一体に備えられている。
また、本実施例では、カバー部材４の挿通孔８を、磁気センサＳの外径Ｓ２よりも大径に形成し、その挿通孔８内に、有低孔９ａと連続して筒状に立ち上げられた異物噛み込み防止部材９の一部がシーリング部１６として嵌入されている。このシーリング部１６は、その内径を磁気センサＳの外径Ｓ２よりも小径に形成し、そのシーリング部１６内に磁気センサＳが嵌入されるものとすることで、挿通孔８との間及び磁気センサＳとの間の隙間を埋める。

本実施例の異物噛み込み防止部材９は、非磁性材料のフエルト又は綿状の繊維をカバー部材４の内面と多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａとの間の空間Ｈに、緩く詰め込む形態であってもよく、前記空間Ｈ内に保持可能な形態・手法を採用すれば本発明の範囲内で設計変更可能である。

従って、本実施例によれば、前記空間Ｈ内に異物噛み込み防止部材９が詰まった状態であるため、塵埃などの侵入を防ぐことができる。
また、内外輪２，３がモーメント荷重による相対傾きを発生しても、異物噛み込み防止部材９を構成するフエルト又は綿状繊維が容易に変形し、その傾きによる空間Ｈの増減に追随するため、多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａと異物噛み込み防止部材９との間に大きな隙間を生じさせることもない。
また、その異物噛み込み防止部材９の変形作用により、磁極面１ａの塵埃拭き取り効果も期待できる。さらに、異物噛み込み防止部材９がフエルトまたは綿状の繊維からなるものであるため、接触によるトルクの増加も僅かである。
また、本実施例によれば、カバー部材４の挿通孔８及び異物噛み込み防止部材９の有底孔９ａを介して、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１を磁極面１ａに近接させることができるため、磁極面１ａと読み取り面Ｓ１との間の隙間（エアーギャップ）Ｇ４を小さくできる。よって、磁束信号精度が向上し、回転速度検出精度を向上し得る。
なお、その他の構成及び作用効果は、本実施例中で特に説明したもの以外は実施例１と同様でありその説明は省略する。また、この構造にあっては、図５に示すように、カバー部材４に水抜き穴４０を設ける必要がある。この場合、フエルト又は綿状の繊維から構成される異物噛み込み防止部材９を粗なものとして、水抜き穴４０を塞ぐようにすれば、排水が可能な上、水抜き穴４０からの異物の侵入を防止でき、かつ、はねかかりによる水圧も減らすことができるためシール性の向上につながる。また、シール部まで達した水も泥などの固形成分が減るため、シールリップの摩耗も減り、シール性の向上につながる。
「変形例１」

上記本実施例は、カバー部材４の環状円板部４ｂの内面全域にわたり、環状の異物噛み込み防止部材９を備えた実施の一例を説明したが、磁気センサＳの周囲近傍のみ、すなわち、環状円板部４ｂの内面における挿入孔８の開口周囲のみを覆う程度の大きさとした円筒形状をもって異物噛み込み防止部材９を備えることも可能である。
本実施例によれば、環状円板部４ｂの内面一部にのみ異物噛み込み防止部材９を備える形態であるため、コスト安価である。その他の構成及び作用効果は上記実施例と同様である。
「実施例５」

図１０乃至図１２は、本発明の実施例５を示す。
本実施例の異物噛み込み防止部材９は、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１先端近傍に、該読み取り面Ｓ１を避けて、異物を掻き取り排除するリップ２６を備えた実施の一例である。本実施例では、第二のシール部材１７が実施例４と同様であるが限定されない。

リップ２６は、非磁性材からなり、磁極面１ａに対して所定の角度をもって読み取り面Ｓ１の先端近傍に一体に配され、磁極面１ａに付着した異物を多極磁石エンコーダ１の外径１ｂ方向へと案内するとともに、該外径１ｂから外方へと排除する構成が採用されている。なお、塵埃は磁極面１ａの全域から排除される必要は無く、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１近傍から排除されれば磁気センサＳの保護が図れ、また、多極磁石エンコーダ１の速度信号の精度は低下しない。

具体的には、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１の先端で、径方向にわたって一対のリップ２６，２６がそれぞれ架け渡され、それぞれのリップ２６，２６は、湾曲した長尺板状体で、その一方の長尺辺２６ａを読み取り面Ｓ１の先端に固定して裾広がり状（正面視ハの字形状）に配設する。本実施例のリップ２６は、いわゆる、ラッセル車のブレード形態を有している。
また、本実施例では、それぞれのリップ２６が平行に備えられるのではなく、読み取り面Ｓ１の先端にて、対向する磁極面１ａに対して所定の角度をもって一体に配され、磁極面１ａに付着した異物を多極磁石エンコーダ１の外径１ｂ方向へと案内するとともに、該外径１ｂから外方へと排除する。例えば、回転する多極磁石エンコーダ１の回転方向Ｒ１に一方のリップ２６が傾き配置され、他方のリップ２６は、その回転方向Ｒ１とは逆の回転方向Ｒ２に傾き配置される（図１２（ａ）及び（ｂ）を参照。）。

磁束信号に影響のある塵埃は、実施例１で説明したとおり１片が0.5mｍ以上と考えられているため、0.5mm以上の塵埃が排除可能でよければよく、リップ２６の先端は、磁極面１ａに接触している必要は無く、磁極面１ａの摩耗を防ぐためにも、磁極面１ａとの間で0〜0.1mｍ程度の隙間Ｇ５をもって備えるものとするのが好ましい。
このとき、リップ２６は、多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａの摩耗防止を図るため、多極磁石エンコーダ１よりも硬度の低い非磁性材で形成されている。
すなわち、本実施例では、多極磁石エンコーダ１が磁性焼結材や磁性樹脂などの硬質材や、磁性ゴム材に硬質材からなるカバーを掛けたものを採用した場合、リップ２６の材質はこれら硬質材よりも低硬度のものであればよく特に限定はされない。なお、多極磁石エンコーダ１がゴム材又は軟質樹脂材からなる場合には、そのゴム材・軟質樹脂材よりも低硬度の材質、例えばフエルトやスポンジゴム・樹脂などがリップ材料として採用可能である。
リップ２６の材質は上述の点を考慮すれば特に限定はされないが、ゴム材が好ましい。なお、リップ２６は、別途成形して読み取り面Ｓ１の先端近傍で、該読み取り面Ｓ１を避けて接着剤などにより固着させるものであつてもよいが、磁気センサＳのモールド材で磁気センサＳと一体成形されるのが強度上・成形上好ましい。
また、リップ２６の先端は、掻き取り効果を良くするため、薄肉に形成することも本発明の範囲内である。

従って、本実施例によれば、磁極面１ａに付着した塵埃は、多極磁石エンコーダ１の回転によって磁気センサＳの読み取り面Ｓ１方向へと移動してくるが、磁極面１ａの上方で、該磁極面１ａとの間に所定の隙間をもって配されているリップ２６によってそれ以上の回転方向への移動が抑えられる。そして、そのリップ２６により捕まった塵埃などは、回転作動に伴い、そのリップ２６の傾きにより、外径１ｂ方向（図１２（ａ）の矢印Ｒ１方向の回転の場合、矢印Ｅ１方向）へと案内され、そして、外径１ｂ位置から多極磁石エンコーダ１の外方から排除される。
なお、逆方向の回転（図１２（ａ）の矢印Ｒ２方向の回転）の場合、もう一方のリップ２６により塵埃などは、図中矢印Ｅ２方向へと案内されて多極磁石エンコーダ１の外方へと排除される。
よって、多極磁石エンコーダ１の磁極面１ａに付着した塵埃などが、磁気センサ１の読み取り面Ｓ１と磁極面１ａとの間に噛み込む虞はなく、磁気センサＳの保護が図り得る。

本実施例では長尺板状のリップ２６をもって本実施例を説明したが、磁気センサＳの読み取り面Ｓ１先端に備えられ、磁極面１ａに付着して回転移動する塵埃を排除するリップ形態は、本実施例に限定して解釈されるものではない。例えば、植毛密度の高い長尺繊維群からなるものであってもよい。
また、リップ２６は、それぞれ単一のリップ構成としているが、それぞれのリップ２６が、回転方向の前後に複数のリップを備える形態であってもよい。
その他の構成及び作用効果は上記各実施例と同様である。
「実施例６」

図１３は、本発明の実施例６で、上述した回転速度検出機構を備えた本発明車輪支持用軸受ユニットの一例である。図中破線は、多極磁石エンコーダ１に向けて固定側（車体側）に配置され、多極磁石エンコーダ１の磁気信号をセンシングする磁気センサＳを示す。

本実施例の車輪支持用軸受ユニットは、図１３に示すように、一列の軌道面３１ｃを有したハブ３１と、該ハブ３１のインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面３１ｃと隣接する一列の軌道面２ｃを有した内輪（別体内輪）２とで構成される内方部材３２と、前記内方部材３２の複数列の軌道面２ｃ，３１ｃと対向する複数列の軌道面３３ｃ，３３ｃを有した外方部材３３と、前記内方部材３２の軌道面２ｃ，３１ｃと外方部材３３の軌道面３３ｃ，３３ｃとの間に保持器７を介して組み込まれる複数個の転動体（玉）６とで構成されている。そして、その内方部材３２と外方部材３３のインボード側の端部領域Ｆに、多極磁石エンコーダ１を一体に備えた密封装置１２が組み込まれ、その多極磁石エンコーダ１に異物噛み込み防止部材９を備えている。
具体的には、例えば前記実施例１乃至５のいずれかに開示の異物噛み込み防止部材９を含んだ回転速度検出機構が適用される。なお、アウトボード側に組み込まれる密封装置２７（Ｍ）にあっては、実施例１で説明したアウトボード側の密封装置と同様である。
また、図示した本実施例の車輪支持用軸受ユニットは、内方部材３２と外方部材３３にそれぞれフランジ３２ｂ，３３ｂが備えられているいわゆる第三世代（ＨＵＢIIIともいう。）として区別される形式である。

また、車輪支持用軸受ユニットは、図示した本実施例形態に限定されるものではなく、本発明範囲内の全てのユニットが適用対象である。
なお、多極磁石エンコーダ付き密封装置１２、異物噛み込み防止部材９などのその他の構成及び作用効果にあっては、実施例１乃至５で説明した通りであるため、ここでの説明は省略する。
なお、本実施例では、外方部材３３を静止輪、内方部材３２を回転輪とした実施の一例について説明するが、外方部材３３を回転輪、内方部材３２を静止輪とする形態であってもよく本発明の範囲内である。
「実施例７」

図１４は、本発明車輪支持用軸受ユニットの他の実施例として、背面組合せ軸受の外輪３４（軌道面３４ａを備える）のアウトボード側外周にフランジ３４ｂを備えた複列円すいころ軸受（第二世代）を一例として挙げる。すなわち、本実施例におけるインボード側に組み込まれる密封装置にも、上述した実施例１に開示の異物噛み込み防止部材９を備えた多極磁石エンコーダ付き密封装置１２が適用可能である。具体的には、例えば前記実施例１乃至５のいずれかに開示の異物噛み込み防止部材９を含んだ回転速度検出機構が適用される。複列アンギュラ玉軸受の場合も同様である。
なお、多極磁石エンコーダ付き密封装置１２、異物噛み込み防止部材９などのその他の構造及び作用効果にあっては、実施例１乃至５で説明した通りであるため、ここでの説明は省略する。

本発明の実施例１を一部省略して示す概略断面図である。 実施例２の一部を省略して示す概略断面図である。 実施例２の他の実施形態を示す部分概略断面図である。 実施例３の部分概略断面図である。 本発明の実施例４を一部省略して示す概略断面図である。 実施例４の要部を切欠いて示す部分拡大斜視図である。 実施例４において異物噛み込み防止部材を備えたカバー部材を内面側から視た状態の一部省略背面図である。 実施例４の他の実施形態を部分的に示す概略断面図である。 図８に示す他の形態で、異物噛み込み防止部材を備えたカバー部材を内面側から視た状態の一部省略背面図である。 本発明の実施例５を一部省略して示す概略断面図である。 要部を示す概略斜視図である。 要部の使用状態概略図で、（ａ）は正面から視た状態を部分的に示す概略図、（ｂ）は側面から視た状態を部分的に示す概略図である。 本発明の実施例６で、車輪支持用軸受ユニットの一例を示す概略断面図である。 本発明の実施例７で、車輪支持用軸受ユニットの他の一例を示す概略断面図である。 従来技術の一例を一部省略して示す概略断面図である。 従来技術の一例を一部省略して示す概略断面図である。 多極磁石エンコーダの一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 多極磁石エンコーダ
１ａ 磁極面（外面）
２ 回転部材（内輪）
３ 固定部材（外輪）
４ カバー部材
８ 挿通孔
９ 異物噛み込み防止部材
９ａ 有底孔
２６ リップ
Ｓ 磁気センサ
Ｓ１ 読み取り面

Claims (14)

1. 同心円に配された回転部材と固定部材と、該回転部材と固定部材との間に組み込まれる複数個の転動体とで回転支持装置を構成し、
   該回転支持装置の回転部材側に備えた環状の多極磁石エンコーダからの磁気信号を、該多極磁石エンコーダの磁極面と対向して固定部材側に備えられた磁気センサの読み取り面で読み取ることにより回転速度を検出する回転速度検出機構であって、
   多極磁石エンコーダの磁極面と磁気センサの読み取り面との間に、非磁性の異物噛み込み防止部材を備えたことを特徴とする回転速度検出機構。
2. 異物噛み込み防止部材は、多極磁石エンコーダの磁極面に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出機構。
3. 異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出機構。
4. 異物噛み込み防止部材は、多極磁石エンコーダの磁極面と、磁気センサの読み取り面の双方に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出機構。
5. 磁極面を軸受外方に向けた状態で回転部材側に固定された多極磁石エンコーダを軸受外方から遮蔽する非磁性の円環状のカバー部材が固定部材側に備えられており、
   前記カバー部材には、少なくとも磁気センサの読み取り面を挿通可能な挿通孔を備えるとともに、
   異物噛み込み防止部材が、前記カバー部材の挿通孔と連通する有底孔を設け、かつ前記磁極面との間に所定の隙間をもってカバー部材の内面に一体に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出機構。
6. 異物噛み込み防止部材は、非磁性材料をもって形成され、多極磁石エンコーダの磁極面全域を被覆してなることを特徴とする請求項２に記載の回転速度検出機構。
7. 異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面を被覆する有底筒状に非磁性材料をもって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転速度検出機構。
8. 非磁性材料が、スポンジ体、フエルト若しくは繊維からなることを特徴とする請求項６又は７に記載の回転速度検出機構。
9. 異物噛み込み防止部材は、磁気センサの読み取り面先端にて、磁極面に対して所定の角度をもって一体に配され、磁極面に付着した異物を多極磁石エンコーダの外径方向へと案内するとともに、該外径から外方へと排除する非磁性材からなるリップであることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出機構。
10. リップは、多極磁石エンコーダよりも硬度の低い非磁性材で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の回転速度検出機構。
11. 回転支持装置には、少なくともインボード側における回転部材と固定部材との間の端部領域に密封板が組み込まれており、
    多極磁石エンコーダは、その磁極面を外方に向けた状態で前記密封装置に一体に備えられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の回転速度検出機構。
12. 回転輪と固定輪と、該回転輪と固定輪との間に組み込まれる転動体とで構成され、回転輪側に多極磁石エンコーダを備えるとともに、回転輪の近傍に備えられる磁気センサにより回転速度を検出する転がり軸受において、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載の回転速度検出機構を備えたことを特徴とする転がり軸受。
13. 一列若しくは複数列の軌道面を有したハブと、該ハブのインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面と隣接する一列若しくは複数列の軌道面を有した内輪とで構成されるか、又はハブの外周に嵌め込まれ、複数列の軌道面を有した内輪とで構成される回転部材と、
    前記回転部材の複数列の軌道面と対向する複数列の軌道面を有した固定部材と、
    前記回転部材の軌道面と固定部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体と、
    前記回転部材側に備えられる多極磁石エンコーダとを備え、
    前記回転部材の近傍に備えられる磁気センサにより回転速度を検出する車輪支持用軸受ユニットにおいて、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載の回転速度検出機構を備えたことを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
14. 回転部材には、制動部材及びホイールが固定されるフランジを備え、
    固定部材には、車体側に固定されるフランジが備えられていることを特徴とする請求項１３に記載の車輪支持用軸受ユニット。
    

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