JP4857485B2 - エンコーダ付車輪用回転支持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るエンコーダ付車輪用回転支持装置は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、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（ＴＣＳ）を制御する為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだエンコーダ付車輪用回転支持装置により、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、一般的に行なわれている。
【０００３】
図９〜１０は、この様な目的で使用されるエンコーダ付車輪用回転支持装置の従来構造の１例として、実開平７−３１５３９号公報に記載されたものを示している。このエンコーダ付車輪用回転支持装置は、使用時にも回転しない静止輪である外輪１の内径側に、使用時に回転する回転輪であるハブ２を回転自在に支持している。そして、このハブ２の一部に固定したエンコーダ３の回転速度を、上記外輪１に支持したセンサ４により検出自在としている。この為、上記外輪１の内周面に、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道５、５を設けている。又、上記ハブ２の外周面、及びこのハブ２に外嵌しナット６によりこのハブ２に対し結合固定した状態で上記ハブ２と共に上記回転輪を構成する内輪７の外周面に、それぞれが回転側軌道である内輪軌道８、８を設けている。そして、これら各内輪軌道８、８と上記各外輪軌道５、５との間にそれぞれ複数個ずつの転動体９、９を、それぞれ保持器１０、１０により保持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に上記ハブ２及び内輪７を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記ハブ２の軸方向外端部（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を言い、図２〜４、１０を除く各図の左側）で上記外輪１の外端部から軸方向外方に突出した部分に、車輪及びディスクロータ、ドラム等の制動用回転体を取り付ける為のフランジ１１を設けている。又、上記外輪１の内端部（軸方向に関して内とは、自動車への組み付け状態で幅方向中央寄りとなる側を言い、図２〜４、１０を除く各図の右側。）に、この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部１２を設けている。又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２の中間部外周面との間の隙間は、シールリング１３により塞いでいる。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、上記複数個の転動体９、９として、図示の様な玉に代えて、テーパころを使用する場合もある。
【０００５】
上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込むべく、上記内輪７の内端部で上記内輪軌道８から外れた部分の外周面に、前記エンコーダ３を外嵌固定している。このエンコーダ３は、軟鋼板等の磁性金属板に塑性加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成したもので、円筒部１４と円輪部１５とを備え、このうちの円筒部１４を上記内輪７の内端部に締まり嵌めで外嵌する事により、この内輪７の内端部に固定している。又、上記円輪部１５には、それぞれがこの円輪部１５の直径方向に長いスリット状の透孔１６、１６を多数、放射状に、円周方向に関して等間隔で形成する事により、上記円輪部１５の磁気特性を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔に変化させている。
【０００６】
更に、上記外輪１の内端開口部にカバー１７を、上記エンコーダ３の円輪部１５の内側面に対向する状態で嵌合固定して、上記カバー１７により上記外輪１の内端開口部を塞いでいる。上記センサ４はこのカバーに、所定の位置関係で結合固定している。この様にセンサ４をカバー１７に結合固定した状態でこのセンサ４の検知部は、上記エンコーダ３を構成する円輪部１５の内側面に、微小隙間を介して対向する。
【０００７】
上述の様なエンコーダ付車輪用回転支持装置の使用時には、上記外輪１の外周面に固設した取付部１２を懸架装置に対して、図示しないボルトにより結合固定すると共に、前記ハブ２の外周面に固設したフランジ１１に車輪を、このフランジ１１に設けたスタッド１８、１８により固定する事で、上記懸架装置に対して上記車輪を回転自在に支持する。この状態で車輪が回転すると、上記センサ４の検知部の近傍を、上記円輪部１５に形成した透孔１６、１６と、円周方向に隣り合う透孔１６、１６同士の間に存在する柱部とが交互に通過する。この結果、上記センサ４内を流れる磁束の密度が変化し、このセンサ４の出力が変化する。この様にしてセンサ４の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、上記センサ４の出力を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００８】
上述の様な、図９〜１０に示した従来構造の場合には、エンコーダ３として磁性金属板製のものを使用し、磁束を発生させる為の永久磁石は、上記センサ４側に設けている。これに対して、回転輪と共に回転するエンコーダを永久磁石製とする回転速度検出装置も、各種提案されている。永久磁石製のエンコーダは、センサの検知部と対向する被検出面にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔で配置する。この様な永久磁石製のエンコーダを使用すると、上記センサの構造を簡単にでき、しかも低速走行時の回転速度検出も精度良く行なえる為、近年、実施に向けた研究が進められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
永久磁石製のエンコーダの場合、自身が磁性粉末を吸着する可能性がある為、従来は設置条件が限られていた。例えば、上述の図９に示した従来構造の場合には、エンコーダ３がシールリング１３とカバー１７とで外部空間から完全に遮断された部分に設けられている為、このエンコーダ３に代えて永久磁石製のエンコーダを組み込んでも、特に問題を生じる事はない。即ち、図９に示した構造の場合には、外部空間に浮遊する異物が上記エンコーダ３部分にまで入り込む事はないので、このエンコーダ３に代えて永久磁石製のエンコーダを組み込んでも、この永久磁石製のエンコーダに磁性粉末が吸着される事はない。
【００１０】
これに対して、例えば駆動輪用、或はトラック等の非独立懸架式サスペンション用の回転支持装置にエンコーダを組み込む場合、このエンコーダを、外部空間とこれら各転動体を設置した軸受内部空間とを仕切るシール部材よりも外部空間寄りに設置しなければならない場合がある。この様な場合には、何らの対策も施さないと、上記エンコーダに磁性粉末が付着し、センサによる回転速度検出の信頼性を損なう可能性がある。この様な磁性粉末の付着を防止する為、単にシール性の高いシール部材により上記エンコーダを設置した部分と外部空間とを隔てると、車輪の回転に要するトルクが大きくなり、自動車の走行性能が悪化する原因となる。
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、静止輪と、回転輪と、フランジと、複数個の転動体と、シール部材と、永久磁石製のエンコーダと、アクティブ型のセンサと、ラビリンスシールとを備える。
このうちの静止輪は、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、上記静止輪と同心に配置されて車輪と共に回転する。
又、上記フランジは、車輪及び制動用回転体を支持する為のもので、上記回転輪の外周面に形成されている。
又、上記各転動体は、上記静止輪及び回転輪の互いに対向する周面にそれぞれ形成された静止軌道と回転軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記シール部材は、外部空間と上記各転動体を設置した軸受内部空間とを仕切るものである。
又、上記永久磁石製のエンコーダは、上記シール部材よりも外部空間寄りで、上記回転輪と共に回転する部分に支持されており、被検出面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置している。
又、上記アクティブ型のセンサは、その検出部を上記エンコーダの被検出面に対向させている。
更に、上記ラビリンスシールは、上記エンコーダ及び上記センサの検出部と上記外部空間との間に設けられたもので、このラビリンスシールの隙間の幅は、上記エンコーダの被検出面に配置されて互いに隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下としている。
【００１２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、エンコーダを設置した部分に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する異物（磁性粉末）が入り込む事はない。この為、外径の大きな磁性粉末がエンコーダの被検出面に付着してこのエンコーダから出る磁束密度を大きく低下させる可能性が低くなって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図れる。又、非接触式のラビリンスリールを使用している為、車輪の回転に要するトルクが大きくならず、自動車の走行性能を悪化させる事もない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、ＦＦ車の前輪等、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持する部分に、本発明を適用する場合に就いて示している。この様な本例のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、静止輪である外輪１ａと、回転輪であるハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａと、フランジ１１ａと、複数個の転動体９、９と、それぞれがシール部材である組み合わせシールリング１９、１９と、永久磁石製のエンコーダ３ａと、ラビリンスシール２０とを備える。
【００１４】
このうちの外輪１ａは、懸架装置を構成するナックル２１に設けた支持孔２２にその軸方向内端部を内嵌した状態でこのナックル２１に支持固定しており、自動車の走行時にも回転しない。この様な外輪１ａの内周面には、それぞれが静止側軌道である、複列の外輪軌道５、５を形成している。又、上記ハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａは、上記外輪１ａと同心に配置されて、車輪と共に回転する。このうちのハブ２ａの軸方向外端部外周面には、上記フランジ１１ａを形成し、中間部乃至内端部に、上記各内輪７ａ、７ａを外嵌している。これら各内輪７ａ、７ａの外周面には、それぞれが回転側軌道である内輪軌道８、８を形成している。そして、これら各内輪軌道８、８と上記各外輪軌道５、５との間に、それぞれ複数個ずつの転動体９、９を設ける事により、上記ハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａを上記外輪１ａの内径側に、回転自在に支持している。
【００１５】
又、上記フランジ１１ａには、ホイール２３及びディスク４７を、このフランジ１１ａにそれぞれの基端部を固定した、図示しない複数本のスタッドと、やはり図示しないナットとの螺合及び緊締により固定している。このうちのホイール２３は、図示しないタイヤと組み合わせて車輪を構成し、制動用回転体である上記ディスク４７は、制動装置であるディスクブレーキを構成する。
【００１６】
又、前記組み合わせシールリング１９、１９は、上記外輪１ａの両端部内周面と上記各内輪７ａ、７ａの端部外周面との間に設けて、外部空間と上記各転動体９、９を設置した軸受内部空間２４とを仕切っている。この様な各組み合わせシールリング１９、１９は、それぞれスリンガ２５とシールリング２６とを組み合わせて成るもので、このうちのスリンガ２５を上記各内輪７ａ、７ａの端部外周面に、シールリング２６の芯金を上記外輪１ａの端部内周面に、それぞれ締り嵌めにより嵌合固定している。そして、上記シールリング２６に設けたシールリップを上記スリンガ２５に全周に亙って摺接させる事により、上記軸受内部空間２４と外部とを遮断している。
【００１７】
前記永久磁石製のエンコーダ３ａは、軸方向内側の組み合わせシールリング１９を構成するスリンガ２５の軸方向内側面に、全周に亙って添設している。上記エンコーダ３ａは、フェライト、希土類元素等の強磁性材をゴム或は合成樹脂中に混入したゴム磁石或はプラスチック磁石であって、全体を円輪状に形成しており、軸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。この為、被検出面である、上記エンコーダ３ａの軸方向内側面には、Ｓ極とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。この様なエンコーダ３ａの被検出面には、前記ナックル２１に、前記支持孔２２の内周面から径方向内方に突出する状態で支持した、アクティブ型のセンサ４ａの検出部を、近接対向させている。走行時に車輪と共に上記エンコーダ３ａが回転すると、上記センサ４ａの出力が回転速度に比例した周波数で変化する。
【００１８】
更に、前記ラビリンスシール２０は、前記ナックル２１の軸方向内側面と、前記ハブ２ａに結合固定された等速ジョイント２７の一部とを直接近接させる事により構成している。即ち、この等速ジョイント２７を構成する駆動軸部材２８は、軸方向外半部に設けたスプライン軸部２９を上記ハブ２ａの中心部に設けたスプライン孔３０に軸方向内方から挿通する事により、このハブ２ａと回転力の伝達自在に組み合わせている。そして、上記スプライン軸部２９の先端部（軸方向外端部）に形成した雄ねじ部３１にナット３２を螺合し更に緊締する事により、上記ハブ２ａに対し結合固定している。この状態で、上記駆動軸部材２８の軸方向内半部に設けた、等速ジョイントの外輪としての機能を有するハウジング部３３の軸方向外端面が前記内輪７ａの軸方向内端面に当接し、この内輪７ａを上記ハブ２ａに対し抑え付ける。
【００１９】
上記ハウジング部３３の外周面は、軸方向内方に向かう程外径が大きくなる段付形状としている。そして、軸方向中間部に存在する段差面３４が、上記ナックル２１の軸方向内側面に近接対向して、上記ラビリンスシール２０を構成している。このラビリンスシール２０の隙間の幅Ｗ20は、前記エンコーダ３ａの被検出面（軸方向内側面）に配置されて互いに隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下としている。
【００２０】
上述の様に構成する本例のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、上記エンコーダ３ａを設置した部分、即ち、軸方向内側の組み合わせシールリング１９と上記ラビリンスシール２０との間で前記ナックル２１の支持孔２２の内径側部分に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する異物（磁性粉末）が入り込む事はない。この為、外径の大きな磁性粉末が上記エンコーダ３ａの被検出面に付着してこのエンコーダ３ａから出る磁束密度を大きく低下させる可能性が低くなって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図れる。又、非接触式のラビリンスシール２０を使用している為、車輪の回転に要するトルクが大きくならず、自動車の走行性能を悪化させる事もない。
【００２１】
次に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する磁性粉末が上記エンコーダ３ａの被検出面に付着するのを防止する事により、回転速度検出の信頼性向上を図れる理由に就いて説明する。上記４０％なる値は、本発明者が実験により求めたものである。先ず、実験の条件に就いて説明する。永久磁石製のエンコーダ３ａとして、被検出部（センサ４ａの被検出面と対向する部分）の直径が６１mmであり、Ｓ極とＮ極とがそれぞれ４８極ずつ、合計９６極存在するものを使用した。従って、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチは、２．０（６１π／９６）mmである。
【００２２】
この様なエンコーダ３ａの被検出面に、図２（Ａ）に示す様に短冊状の鉄片３５を磁力により径方向に亙って吸着させ、この鉄片３５の幅寸法Ｗ35と吸着位置とが、上記被検出部から出る磁束の密度とこの磁束の密度の変化に基づく、アクティブ型である上記センサ４ａの検出信号とに及ぼす影響を測定した。尚、本発明の様にラビリンスシール２０を設けた場合、上記走行時には前記ハウジング部３３が回転する事もあって、仮に鉄片３５の幅寸法Ｗ35がこのラビリンスシール２０の幅寸法Ｗ20よりも小さくても、図２（Ａ）に示す様な短冊状の鉄板３５が上記ラビリンスシール２０を通過する事は殆どない。このラビリンスシール２０を通過する異物は、殆ど粒子状のものである。実験に上述の様な短冊状の鉄板３５を使用したのは、磁束が流れる面積を増大させる方向に実験条件を厳しくする為である。何れにしても、図２（Ａ）に示す様な短冊状の鉄片３５が上記エンコーダ３ａの円周方向に（図示の場合とは直角方向に）付着した場合に就いて考慮する事は現実的ではない。
【００２３】
上述の様な条件で、上記鉄片３５を図２（Ｂ）に示す様に何れかの極（図示の例ではＮ極）のみに付着させた場合と、同図（Ｃ）に示す様にＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合とに就いて、それぞれ被検出面の磁束密度と上記センサ４ａの検出信号とを測定した。又、上記鉄片３５の幅寸法Ｗ35に関しては、図２（Ｂ）に示す様に鉄片３５を何れかの極のみに付着させた場合には、０．５mm〜１．０mmとの間で０．１mm刻み、それぞれ６段階に変化させて測定した。これに対して、図２（Ｃ）に示す様に、鉄板３５をＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合には、上記６段階に加えて、１．５mmと２．０mmの場合も測定した。
【００２４】
この様な条件で行なった実験の結果を、図３〜４図に示す。尚、これら図３〜４のうちの（Ａ）は磁束密度を、（Ｂ）はセンサの検出信号を、それぞれ表している。又、図３は、図２（Ｂ）に示す様に、上記鉄片３５を何れかの極のみに付着させた場合の測定結果を、図４は、図２（Ｃ）に示す様に、上記鉄板３５をＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合の測定結果を、それぞれ示している。このうちの図３から明らかな通り、上記鉄片３５が何れかの極のみに付着した場合には、この鉄片３５の幅寸法Ｗ35が０．９mm（ピッチの４５％）以下であれば、前記センサ４ａの検出信号が欠ける事はなく、正確な回転速度検出を行なえる。これに対して、図４から明らかな通り、上記鉄板３５がＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着した場合には、上記鉄片３５の幅寸法Ｗ35を０．８mm（ピッチの４０％）以下に抑えなければ、上記センサ４ａの検出信号を欠けなくして、正確な回転速度検出を行なえる様にできない。
【００２５】
磁性材製の異物がどの様な状態で前記エンコーダ３ａの被検出面に付着するかは規制できないので、図２（Ｃ）に示した様な付着状態でも、上記センサ４ａによる回転速度検出を可能にする必要がある。これに対して本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、上記エンコーダ３ａの被検出面と異物が存在する外部空間との間に存在する前記ラビリンスシール２０の幅寸法Ｗ20を、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％（２．０×０．４＝０．８mm）以下としているので、図２（Ｃ）に示した様な付着状態でも、上記センサ４ａによる回転速度検出を、検出信号が欠ける事なく、十分な信頼性を確保した状態で行なえる。
【００２６】
次に、図５は、請求項１、３に対応する、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、ラビリンスシール２０ａを、等速ジョイント２７を構成する駆動軸部材２８のハウジング部３３の中間部外周面と、ナックル２１の支持孔２２の内周面との間に設けている。この為に本例の場合には、上記ハウジング部３３の中間部外周面に、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した回転リング３６を締り嵌めで外嵌固定すると共に、上記支持孔２２の軸方向内端部内周面に、やはり断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した静止リング３７を、締り嵌めで内嵌固定している。そして、この静止リング３７と上記回転リング３６とを近接対向させて、上記ラビリンスシール２０ａとしている。その他の構成及び作用は、このラビリンスシール２０ａの隙間の幅寸法を隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にする事を含めて、前述した第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。
【００２７】
次に、図６は、請求項１、４に対応する、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、ＦＦ車の後輪の様な独立懸架式サスペンションに支持され、制動装置としてドラムブレーキを使用する非駆動輪を支持する為の構造に本発明を適用した場合に就いて示している。この様な構造の相違に伴って本例の場合には、懸架装置に支持された回転しない車軸３８に、静止輪である１対の内輪７ｂ、７ｂを外嵌し、この車軸３８の軸方向外端部に形成した雄ねじ部３１ａに螺合し更に緊締したナット３２ａにより、上記内輪７ｂ、７ｂを上記車軸３８に対し固定している。
【００２８】
そして、この様な内輪７ｂ、７ｂの周囲に回転輪であるハブ２ｂを、複数個の転動体９、９を介して、回転自在に支持している。そして、このハブ２ｂの外周面軸方向外端寄り部分に形成したフランジ１１ｂに、制動用回転体であるドラム３９と、車輪を構成する為のホイール２３とを、スタッド１８ａとナット４０とにより固定している。
【００２９】
又、上記ハブ２ｂの軸方向内端部外周面に、永久磁石製のエンコーダ３ｂを、外嵌固定している。このエンコーダ３ｂは、芯金の外周面に永久磁石を全周に亙って添着する事により、全体を円筒状に形成したもので、直径方向に着磁されている。そして、着磁方向を交互に且つ等間隔で変化させる事により、被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔で配置している。そして、上記車軸３８の内端部に設けたボス部４１の一部に形成した取付部４２に支持したセンサ４ｂの検出部を上記エンコーダ３ｂの外周面に、微小隙間を介して対向させている。
【００３０】
更に、上記ボス部４１に、前記ドラムブレーキを構成するホイルシリンダやブレーキシュー等を支持する為のバッキングプレート４３の内周縁部を支持している。そして、このバッキングプレート４３の外周縁部を軸方向外方に曲げ形成する事により全周に亙り形成した円筒壁部４４を、上記ドラム３９に近接対向させる事により、ラビリンスシール２０ｂを構成している。図示の例では、上記バッキングプレート４３の軸方向外側面に固設した環状板４５の先端縁を上記ドラム３９の端縁部に形成した凹溝４６内に進入させて、この部分にもラビリンスシール２０ｃを設けている。本例の場合には、このラビリンスシール２０ｃと上記ラビリンスシール２０ｂとの一方又は双方の隙間の幅寸法を、上記エンコーダ３ｂの外周面に存在し隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にしている。この為、本例の場合も、上記エンコーダ３ｂの外周面から出る磁束の密度が低下する事を防止して、上記センサ４ｂによる回転速度検出の信頼性確保を図れる。
【００３１】
次に、図７〜８は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、バッキングプレート４３の外周縁部に形成した円筒壁部４４の先端部（軸方向外端部）内周面に、断面コ字形で全体を円環状に形成した静止リング３７ａを締り嵌めで内嵌固定すると共に、ドラム３９の中間部外周面に、やはり断面コ字形で全体を円環状に形成した回転リング３６ａを、締り嵌めで外嵌固定している。そして、この回転リング３６ａと上記静止リング３７ａとを、径方向に重畳する様に組み合わせて近接対向させ、上記ラビリンスシール２０ｄとしている。その他の構成及び作用は、このラビリンスシールの隙間の幅寸法を隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にする事を含めて、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。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、永久磁石製のエンコーダを、外部空間と軸受内部空間とを仕切るシール部材よりも外部空間寄りに設置する構造を採用しても、上記エンコーダの磁束密度が部分的に劣化する事を防止して、回転速度検出の信頼性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。
【図２】永久磁石製のエンコーダの被検出面に磁性材製の異物を付着させた状態を示す模式図。
【図３】図２（Ｂ）に示す状態に異物が付着したエンコーダの被検出面から出る磁束の密度と、この磁束の密度変化に対応するセンサの出力とを示す線図。
【図４】図２（Ｃ）に示す状態に異物が付着したエンコーダの被検出面から出る磁束の密度と、この磁束の密度変化に対応するセンサの出力とを示す線図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す部分断面図。
【図６】同第３例を示す部分断面図。
【図７】同第４例を示す部分断面図。
【図８】図７のＸ部拡大図。
【図９】従来構造の１例を示す、図１０のＹ−Ｏ−Ｚ断面図。
【図１０】図９の右方から見た図。
【符号の説明】
１、１ａ 外輪
２、２ａ、２ｂ ハブ
３、３ａ、３ｂ エンコーダ
４、４ａ、４ｂ センサ
５ 外輪軌道
６ ナット
７、７ａ、７ｂ 内輪
８ 内輪軌道
９ 転動体
１０ 保持器
１１、１１ａ、１１ｂ フランジ
１２ 取付部
１３ シールリング
１４ 円筒部
１５ 円輪部
１６ 透孔
１７ カバー
１８、１８ａ スタッド
１９ 組み合わせシールリング
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ラビリンスシール
２１ ナックル
２２ 支持孔
２３ ホイール
２４ 軸受内部空間
２５ スリンガ
２６ シールリング
２７ 等速ジョイント
２８ 駆動軸部材
２９ スプライン
３０ スプライン孔
３１、３１ａ 雄ねじ部
３２、３２ａ ナット
３３ ハウジング部
３４ 段差面
３５ 鉄片
３６、３６ａ 回転リング
３７、３７ａ 静止リング
３８ 車軸
３９ ドラム
４０ ナット
４１ ボス部
４２ 取付部
４３ バッキングプレート
４４ 円筒壁部
４５ 環状板
４６ 凹溝
４７ ディスク
【発明の属する技術分野】
この発明に係るエンコーダ付車輪用回転支持装置は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、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（ＴＣＳ）を制御する為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだエンコーダ付車輪用回転支持装置により、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、一般的に行なわれている。
【０００３】
図９〜１０は、この様な目的で使用されるエンコーダ付車輪用回転支持装置の従来構造の１例として、実開平７−３１５３９号公報に記載されたものを示している。このエンコーダ付車輪用回転支持装置は、使用時にも回転しない静止輪である外輪１の内径側に、使用時に回転する回転輪であるハブ２を回転自在に支持している。そして、このハブ２の一部に固定したエンコーダ３の回転速度を、上記外輪１に支持したセンサ４により検出自在としている。この為、上記外輪１の内周面に、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道５、５を設けている。又、上記ハブ２の外周面、及びこのハブ２に外嵌しナット６によりこのハブ２に対し結合固定した状態で上記ハブ２と共に上記回転輪を構成する内輪７の外周面に、それぞれが回転側軌道である内輪軌道８、８を設けている。そして、これら各内輪軌道８、８と上記各外輪軌道５、５との間にそれぞれ複数個ずつの転動体９、９を、それぞれ保持器１０、１０により保持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に上記ハブ２及び内輪７を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記ハブ２の軸方向外端部（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を言い、図２〜４、１０を除く各図の左側）で上記外輪１の外端部から軸方向外方に突出した部分に、車輪及びディスクロータ、ドラム等の制動用回転体を取り付ける為のフランジ１１を設けている。又、上記外輪１の内端部（軸方向に関して内とは、自動車への組み付け状態で幅方向中央寄りとなる側を言い、図２〜４、１０を除く各図の右側。）に、この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部１２を設けている。又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２の中間部外周面との間の隙間は、シールリング１３により塞いでいる。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、上記複数個の転動体９、９として、図示の様な玉に代えて、テーパころを使用する場合もある。
【０００５】
上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込むべく、上記内輪７の内端部で上記内輪軌道８から外れた部分の外周面に、前記エンコーダ３を外嵌固定している。このエンコーダ３は、軟鋼板等の磁性金属板に塑性加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成したもので、円筒部１４と円輪部１５とを備え、このうちの円筒部１４を上記内輪７の内端部に締まり嵌めで外嵌する事により、この内輪７の内端部に固定している。又、上記円輪部１５には、それぞれがこの円輪部１５の直径方向に長いスリット状の透孔１６、１６を多数、放射状に、円周方向に関して等間隔で形成する事により、上記円輪部１５の磁気特性を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔に変化させている。
【０００６】
更に、上記外輪１の内端開口部にカバー１７を、上記エンコーダ３の円輪部１５の内側面に対向する状態で嵌合固定して、上記カバー１７により上記外輪１の内端開口部を塞いでいる。上記センサ４はこのカバーに、所定の位置関係で結合固定している。この様にセンサ４をカバー１７に結合固定した状態でこのセンサ４の検知部は、上記エンコーダ３を構成する円輪部１５の内側面に、微小隙間を介して対向する。
【０００７】
上述の様なエンコーダ付車輪用回転支持装置の使用時には、上記外輪１の外周面に固設した取付部１２を懸架装置に対して、図示しないボルトにより結合固定すると共に、前記ハブ２の外周面に固設したフランジ１１に車輪を、このフランジ１１に設けたスタッド１８、１８により固定する事で、上記懸架装置に対して上記車輪を回転自在に支持する。この状態で車輪が回転すると、上記センサ４の検知部の近傍を、上記円輪部１５に形成した透孔１６、１６と、円周方向に隣り合う透孔１６、１６同士の間に存在する柱部とが交互に通過する。この結果、上記センサ４内を流れる磁束の密度が変化し、このセンサ４の出力が変化する。この様にしてセンサ４の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、上記センサ４の出力を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００８】
上述の様な、図９〜１０に示した従来構造の場合には、エンコーダ３として磁性金属板製のものを使用し、磁束を発生させる為の永久磁石は、上記センサ４側に設けている。これに対して、回転輪と共に回転するエンコーダを永久磁石製とする回転速度検出装置も、各種提案されている。永久磁石製のエンコーダは、センサの検知部と対向する被検出面にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔で配置する。この様な永久磁石製のエンコーダを使用すると、上記センサの構造を簡単にでき、しかも低速走行時の回転速度検出も精度良く行なえる為、近年、実施に向けた研究が進められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
永久磁石製のエンコーダの場合、自身が磁性粉末を吸着する可能性がある為、従来は設置条件が限られていた。例えば、上述の図９に示した従来構造の場合には、エンコーダ３がシールリング１３とカバー１７とで外部空間から完全に遮断された部分に設けられている為、このエンコーダ３に代えて永久磁石製のエンコーダを組み込んでも、特に問題を生じる事はない。即ち、図９に示した構造の場合には、外部空間に浮遊する異物が上記エンコーダ３部分にまで入り込む事はないので、このエンコーダ３に代えて永久磁石製のエンコーダを組み込んでも、この永久磁石製のエンコーダに磁性粉末が吸着される事はない。
【００１０】
これに対して、例えば駆動輪用、或はトラック等の非独立懸架式サスペンション用の回転支持装置にエンコーダを組み込む場合、このエンコーダを、外部空間とこれら各転動体を設置した軸受内部空間とを仕切るシール部材よりも外部空間寄りに設置しなければならない場合がある。この様な場合には、何らの対策も施さないと、上記エンコーダに磁性粉末が付着し、センサによる回転速度検出の信頼性を損なう可能性がある。この様な磁性粉末の付着を防止する為、単にシール性の高いシール部材により上記エンコーダを設置した部分と外部空間とを隔てると、車輪の回転に要するトルクが大きくなり、自動車の走行性能が悪化する原因となる。
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、静止輪と、回転輪と、フランジと、複数個の転動体と、シール部材と、永久磁石製のエンコーダと、アクティブ型のセンサと、ラビリンスシールとを備える。
このうちの静止輪は、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、上記静止輪と同心に配置されて車輪と共に回転する。
又、上記フランジは、車輪及び制動用回転体を支持する為のもので、上記回転輪の外周面に形成されている。
又、上記各転動体は、上記静止輪及び回転輪の互いに対向する周面にそれぞれ形成された静止軌道と回転軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記シール部材は、外部空間と上記各転動体を設置した軸受内部空間とを仕切るものである。
又、上記永久磁石製のエンコーダは、上記シール部材よりも外部空間寄りで、上記回転輪と共に回転する部分に支持されており、被検出面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置している。
又、上記アクティブ型のセンサは、その検出部を上記エンコーダの被検出面に対向させている。
更に、上記ラビリンスシールは、上記エンコーダ及び上記センサの検出部と上記外部空間との間に設けられたもので、このラビリンスシールの隙間の幅は、上記エンコーダの被検出面に配置されて互いに隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下としている。
【００１２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、エンコーダを設置した部分に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する異物（磁性粉末）が入り込む事はない。この為、外径の大きな磁性粉末がエンコーダの被検出面に付着してこのエンコーダから出る磁束密度を大きく低下させる可能性が低くなって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図れる。又、非接触式のラビリンスリールを使用している為、車輪の回転に要するトルクが大きくならず、自動車の走行性能を悪化させる事もない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、ＦＦ車の前輪等、独立懸架式サスペンションに駆動輪を支持する部分に、本発明を適用する場合に就いて示している。この様な本例のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、静止輪である外輪１ａと、回転輪であるハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａと、フランジ１１ａと、複数個の転動体９、９と、それぞれがシール部材である組み合わせシールリング１９、１９と、永久磁石製のエンコーダ３ａと、ラビリンスシール２０とを備える。
【００１４】
このうちの外輪１ａは、懸架装置を構成するナックル２１に設けた支持孔２２にその軸方向内端部を内嵌した状態でこのナックル２１に支持固定しており、自動車の走行時にも回転しない。この様な外輪１ａの内周面には、それぞれが静止側軌道である、複列の外輪軌道５、５を形成している。又、上記ハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａは、上記外輪１ａと同心に配置されて、車輪と共に回転する。このうちのハブ２ａの軸方向外端部外周面には、上記フランジ１１ａを形成し、中間部乃至内端部に、上記各内輪７ａ、７ａを外嵌している。これら各内輪７ａ、７ａの外周面には、それぞれが回転側軌道である内輪軌道８、８を形成している。そして、これら各内輪軌道８、８と上記各外輪軌道５、５との間に、それぞれ複数個ずつの転動体９、９を設ける事により、上記ハブ２ａ及び内輪７ａ、７ａを上記外輪１ａの内径側に、回転自在に支持している。
【００１５】
又、上記フランジ１１ａには、ホイール２３及びディスク４７を、このフランジ１１ａにそれぞれの基端部を固定した、図示しない複数本のスタッドと、やはり図示しないナットとの螺合及び緊締により固定している。このうちのホイール２３は、図示しないタイヤと組み合わせて車輪を構成し、制動用回転体である上記ディスク４７は、制動装置であるディスクブレーキを構成する。
【００１６】
又、前記組み合わせシールリング１９、１９は、上記外輪１ａの両端部内周面と上記各内輪７ａ、７ａの端部外周面との間に設けて、外部空間と上記各転動体９、９を設置した軸受内部空間２４とを仕切っている。この様な各組み合わせシールリング１９、１９は、それぞれスリンガ２５とシールリング２６とを組み合わせて成るもので、このうちのスリンガ２５を上記各内輪７ａ、７ａの端部外周面に、シールリング２６の芯金を上記外輪１ａの端部内周面に、それぞれ締り嵌めにより嵌合固定している。そして、上記シールリング２６に設けたシールリップを上記スリンガ２５に全周に亙って摺接させる事により、上記軸受内部空間２４と外部とを遮断している。
【００１７】
前記永久磁石製のエンコーダ３ａは、軸方向内側の組み合わせシールリング１９を構成するスリンガ２５の軸方向内側面に、全周に亙って添設している。上記エンコーダ３ａは、フェライト、希土類元素等の強磁性材をゴム或は合成樹脂中に混入したゴム磁石或はプラスチック磁石であって、全体を円輪状に形成しており、軸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。この為、被検出面である、上記エンコーダ３ａの軸方向内側面には、Ｓ極とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。この様なエンコーダ３ａの被検出面には、前記ナックル２１に、前記支持孔２２の内周面から径方向内方に突出する状態で支持した、アクティブ型のセンサ４ａの検出部を、近接対向させている。走行時に車輪と共に上記エンコーダ３ａが回転すると、上記センサ４ａの出力が回転速度に比例した周波数で変化する。
【００１８】
更に、前記ラビリンスシール２０は、前記ナックル２１の軸方向内側面と、前記ハブ２ａに結合固定された等速ジョイント２７の一部とを直接近接させる事により構成している。即ち、この等速ジョイント２７を構成する駆動軸部材２８は、軸方向外半部に設けたスプライン軸部２９を上記ハブ２ａの中心部に設けたスプライン孔３０に軸方向内方から挿通する事により、このハブ２ａと回転力の伝達自在に組み合わせている。そして、上記スプライン軸部２９の先端部（軸方向外端部）に形成した雄ねじ部３１にナット３２を螺合し更に緊締する事により、上記ハブ２ａに対し結合固定している。この状態で、上記駆動軸部材２８の軸方向内半部に設けた、等速ジョイントの外輪としての機能を有するハウジング部３３の軸方向外端面が前記内輪７ａの軸方向内端面に当接し、この内輪７ａを上記ハブ２ａに対し抑え付ける。
【００１９】
上記ハウジング部３３の外周面は、軸方向内方に向かう程外径が大きくなる段付形状としている。そして、軸方向中間部に存在する段差面３４が、上記ナックル２１の軸方向内側面に近接対向して、上記ラビリンスシール２０を構成している。このラビリンスシール２０の隙間の幅Ｗ20は、前記エンコーダ３ａの被検出面（軸方向内側面）に配置されて互いに隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下としている。
【００２０】
上述の様に構成する本例のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、上記エンコーダ３ａを設置した部分、即ち、軸方向内側の組み合わせシールリング１９と上記ラビリンスシール２０との間で前記ナックル２１の支持孔２２の内径側部分に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する異物（磁性粉末）が入り込む事はない。この為、外径の大きな磁性粉末が上記エンコーダ３ａの被検出面に付着してこのエンコーダ３ａから出る磁束密度を大きく低下させる可能性が低くなって、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図れる。又、非接触式のラビリンスシール２０を使用している為、車輪の回転に要するトルクが大きくならず、自動車の走行性能を悪化させる事もない。
【００２１】
次に、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％を越える様な外径を有する磁性粉末が上記エンコーダ３ａの被検出面に付着するのを防止する事により、回転速度検出の信頼性向上を図れる理由に就いて説明する。上記４０％なる値は、本発明者が実験により求めたものである。先ず、実験の条件に就いて説明する。永久磁石製のエンコーダ３ａとして、被検出部（センサ４ａの被検出面と対向する部分）の直径が６１mmであり、Ｓ極とＮ極とがそれぞれ４８極ずつ、合計９６極存在するものを使用した。従って、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチは、２．０（６１π／９６）mmである。
【００２２】
この様なエンコーダ３ａの被検出面に、図２（Ａ）に示す様に短冊状の鉄片３５を磁力により径方向に亙って吸着させ、この鉄片３５の幅寸法Ｗ35と吸着位置とが、上記被検出部から出る磁束の密度とこの磁束の密度の変化に基づく、アクティブ型である上記センサ４ａの検出信号とに及ぼす影響を測定した。尚、本発明の様にラビリンスシール２０を設けた場合、上記走行時には前記ハウジング部３３が回転する事もあって、仮に鉄片３５の幅寸法Ｗ35がこのラビリンスシール２０の幅寸法Ｗ20よりも小さくても、図２（Ａ）に示す様な短冊状の鉄板３５が上記ラビリンスシール２０を通過する事は殆どない。このラビリンスシール２０を通過する異物は、殆ど粒子状のものである。実験に上述の様な短冊状の鉄板３５を使用したのは、磁束が流れる面積を増大させる方向に実験条件を厳しくする為である。何れにしても、図２（Ａ）に示す様な短冊状の鉄片３５が上記エンコーダ３ａの円周方向に（図示の場合とは直角方向に）付着した場合に就いて考慮する事は現実的ではない。
【００２３】
上述の様な条件で、上記鉄片３５を図２（Ｂ）に示す様に何れかの極（図示の例ではＮ極）のみに付着させた場合と、同図（Ｃ）に示す様にＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合とに就いて、それぞれ被検出面の磁束密度と上記センサ４ａの検出信号とを測定した。又、上記鉄片３５の幅寸法Ｗ35に関しては、図２（Ｂ）に示す様に鉄片３５を何れかの極のみに付着させた場合には、０．５mm〜１．０mmとの間で０．１mm刻み、それぞれ６段階に変化させて測定した。これに対して、図２（Ｃ）に示す様に、鉄板３５をＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合には、上記６段階に加えて、１．５mmと２．０mmの場合も測定した。
【００２４】
この様な条件で行なった実験の結果を、図３〜４図に示す。尚、これら図３〜４のうちの（Ａ）は磁束密度を、（Ｂ）はセンサの検出信号を、それぞれ表している。又、図３は、図２（Ｂ）に示す様に、上記鉄片３５を何れかの極のみに付着させた場合の測定結果を、図４は、図２（Ｃ）に示す様に、上記鉄板３５をＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着させた場合の測定結果を、それぞれ示している。このうちの図３から明らかな通り、上記鉄片３５が何れかの極のみに付着した場合には、この鉄片３５の幅寸法Ｗ35が０．９mm（ピッチの４５％）以下であれば、前記センサ４ａの検出信号が欠ける事はなく、正確な回転速度検出を行なえる。これに対して、図４から明らかな通り、上記鉄板３５がＳ極とＮ極とに掛け渡される様に付着した場合には、上記鉄片３５の幅寸法Ｗ35を０．８mm（ピッチの４０％）以下に抑えなければ、上記センサ４ａの検出信号を欠けなくして、正確な回転速度検出を行なえる様にできない。
【００２５】
磁性材製の異物がどの様な状態で前記エンコーダ３ａの被検出面に付着するかは規制できないので、図２（Ｃ）に示した様な付着状態でも、上記センサ４ａによる回転速度検出を可能にする必要がある。これに対して本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置の場合には、上記エンコーダ３ａの被検出面と異物が存在する外部空間との間に存在する前記ラビリンスシール２０の幅寸法Ｗ20を、隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％（２．０×０．４＝０．８mm）以下としているので、図２（Ｃ）に示した様な付着状態でも、上記センサ４ａによる回転速度検出を、検出信号が欠ける事なく、十分な信頼性を確保した状態で行なえる。
【００２６】
次に、図５は、請求項１、３に対応する、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、ラビリンスシール２０ａを、等速ジョイント２７を構成する駆動軸部材２８のハウジング部３３の中間部外周面と、ナックル２１の支持孔２２の内周面との間に設けている。この為に本例の場合には、上記ハウジング部３３の中間部外周面に、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した回転リング３６を締り嵌めで外嵌固定すると共に、上記支持孔２２の軸方向内端部内周面に、やはり断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した静止リング３７を、締り嵌めで内嵌固定している。そして、この静止リング３７と上記回転リング３６とを近接対向させて、上記ラビリンスシール２０ａとしている。その他の構成及び作用は、このラビリンスシール２０ａの隙間の幅寸法を隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にする事を含めて、前述した第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。
【００２７】
次に、図６は、請求項１、４に対応する、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、ＦＦ車の後輪の様な独立懸架式サスペンションに支持され、制動装置としてドラムブレーキを使用する非駆動輪を支持する為の構造に本発明を適用した場合に就いて示している。この様な構造の相違に伴って本例の場合には、懸架装置に支持された回転しない車軸３８に、静止輪である１対の内輪７ｂ、７ｂを外嵌し、この車軸３８の軸方向外端部に形成した雄ねじ部３１ａに螺合し更に緊締したナット３２ａにより、上記内輪７ｂ、７ｂを上記車軸３８に対し固定している。
【００２８】
そして、この様な内輪７ｂ、７ｂの周囲に回転輪であるハブ２ｂを、複数個の転動体９、９を介して、回転自在に支持している。そして、このハブ２ｂの外周面軸方向外端寄り部分に形成したフランジ１１ｂに、制動用回転体であるドラム３９と、車輪を構成する為のホイール２３とを、スタッド１８ａとナット４０とにより固定している。
【００２９】
又、上記ハブ２ｂの軸方向内端部外周面に、永久磁石製のエンコーダ３ｂを、外嵌固定している。このエンコーダ３ｂは、芯金の外周面に永久磁石を全周に亙って添着する事により、全体を円筒状に形成したもので、直径方向に着磁されている。そして、着磁方向を交互に且つ等間隔で変化させる事により、被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔で配置している。そして、上記車軸３８の内端部に設けたボス部４１の一部に形成した取付部４２に支持したセンサ４ｂの検出部を上記エンコーダ３ｂの外周面に、微小隙間を介して対向させている。
【００３０】
更に、上記ボス部４１に、前記ドラムブレーキを構成するホイルシリンダやブレーキシュー等を支持する為のバッキングプレート４３の内周縁部を支持している。そして、このバッキングプレート４３の外周縁部を軸方向外方に曲げ形成する事により全周に亙り形成した円筒壁部４４を、上記ドラム３９に近接対向させる事により、ラビリンスシール２０ｂを構成している。図示の例では、上記バッキングプレート４３の軸方向外側面に固設した環状板４５の先端縁を上記ドラム３９の端縁部に形成した凹溝４６内に進入させて、この部分にもラビリンスシール２０ｃを設けている。本例の場合には、このラビリンスシール２０ｃと上記ラビリンスシール２０ｂとの一方又は双方の隙間の幅寸法を、上記エンコーダ３ｂの外周面に存在し隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にしている。この為、本例の場合も、上記エンコーダ３ｂの外周面から出る磁束の密度が低下する事を防止して、上記センサ４ｂによる回転速度検出の信頼性確保を図れる。
【００３１】
次に、図７〜８は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、バッキングプレート４３の外周縁部に形成した円筒壁部４４の先端部（軸方向外端部）内周面に、断面コ字形で全体を円環状に形成した静止リング３７ａを締り嵌めで内嵌固定すると共に、ドラム３９の中間部外周面に、やはり断面コ字形で全体を円環状に形成した回転リング３６ａを、締り嵌めで外嵌固定している。そして、この回転リング３６ａと上記静止リング３７ａとを、径方向に重畳する様に組み合わせて近接対向させ、上記ラビリンスシール２０ｄとしている。その他の構成及び作用は、このラビリンスシールの隙間の幅寸法を隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下にする事を含めて、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。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のエンコーダ付車輪用回転支持装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、永久磁石製のエンコーダを、外部空間と軸受内部空間とを仕切るシール部材よりも外部空間寄りに設置する構造を採用しても、上記エンコーダの磁束密度が部分的に劣化する事を防止して、回転速度検出の信頼性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。
【図２】永久磁石製のエンコーダの被検出面に磁性材製の異物を付着させた状態を示す模式図。
【図３】図２（Ｂ）に示す状態に異物が付着したエンコーダの被検出面から出る磁束の密度と、この磁束の密度変化に対応するセンサの出力とを示す線図。
【図４】図２（Ｃ）に示す状態に異物が付着したエンコーダの被検出面から出る磁束の密度と、この磁束の密度変化に対応するセンサの出力とを示す線図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す部分断面図。
【図６】同第３例を示す部分断面図。
【図７】同第４例を示す部分断面図。
【図８】図７のＸ部拡大図。
【図９】従来構造の１例を示す、図１０のＹ−Ｏ−Ｚ断面図。
【図１０】図９の右方から見た図。
【符号の説明】
１、１ａ 外輪
２、２ａ、２ｂ ハブ
３、３ａ、３ｂ エンコーダ
４、４ａ、４ｂ センサ
５ 外輪軌道
６ ナット
７、７ａ、７ｂ 内輪
８ 内輪軌道
９ 転動体
１０ 保持器
１１、１１ａ、１１ｂ フランジ
１２ 取付部
１３ シールリング
１４ 円筒部
１５ 円輪部
１６ 透孔
１７ カバー
１８、１８ａ スタッド
１９ 組み合わせシールリング
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ラビリンスシール
２１ ナックル
２２ 支持孔
２３ ホイール
２４ 軸受内部空間
２５ スリンガ
２６ シールリング
２７ 等速ジョイント
２８ 駆動軸部材
２９ スプライン
３０ スプライン孔
３１、３１ａ 雄ねじ部
３２、３２ａ ナット
３３ ハウジング部
３４ 段差面
３５ 鉄片
３６、３６ａ 回転リング
３７、３７ａ 静止リング
３８ 車軸
３９ ドラム
４０ ナット
４１ ボス部
４２ 取付部
４３ バッキングプレート
４４ 円筒壁部
４５ 環状板
４６ 凹溝
４７ ディスク
Claims (5)
- 懸架装置に支持された状態で回転しない静止輪と、この静止輪と同心に配置されて車輪と共に回転する回転輪と、この回転輪の外周面に形成された、車輪及び制動用回転体を支持する為のフランジと、上記静止輪及び回転輪の互いに対向する周面にそれぞれ形成された静止軌道と回転軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、外部空間とこれら各転動体を設置した軸受内部空間とを仕切るシール部材と、このシール部材よりも外部空間寄りで、上記回転輪と共に回転する部分に支持された、被検出面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置した永久磁石製のエンコーダと、その検出部をこのエンコーダの被検出面に対向させたアクティブ型のセンサと、このエンコーダ及びこのセンサの検出部と上記外部空間との間に設けられたラビリンスシールとを備え、このラビリンスシールの隙間の幅を、上記エンコーダの被検出面に配置されて互いに隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの４０％以下としたエンコーダ付車輪用回転支持装置。
- ラビリンスシールが、回転輪に結合固定された等速ジョイントの一部と、懸架装置を構成するナックルの一部とを直接近接させて成るものである、請求項１に記載したエンコーダ付車輪用回転支持装置。
- ラビリンスシールが、回転輪に結合固定された等速ジョイントの一部に固定された回転リングと、懸架装置を構成するナックルの一部に固定された静止リングとを近接させて成るものである、請求項１に記載したエンコーダ付車輪用回転支持装置。
- 制動用回転体がドラムブレーキを構成する為のドラムであり、ラビリンスシールが、このドラムの一部と、懸架装置に支持したバッキングプレートの一部とを直接近接させて成るものである、請求項１に記載したエンコーダ付車輪用回転支持装置。
- 制動用回転体がドラムブレーキを構成する為のドラムであり、ラビリンスシールが、このドラムの一部に固定された回転リングと、懸架装置に支持したバッキングプレートに固定された静止リングとを近接させて成るものである、請求項１に記載したエンコーダ付車輪用回転支持装置。
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