JPH0649826U - 軸受用シール装置及び軸受装置 - Google Patents

軸受用シール装置及び軸受装置

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JPH0649826U
JPH0649826U JP066179U JP6617993U JPH0649826U JP H0649826 U JPH0649826 U JP H0649826U JP 066179 U JP066179 U JP 066179U JP 6617993 U JP6617993 U JP 6617993U JP H0649826 U JPH0649826 U JP H0649826U
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bearing
permanent magnet
rotating member
sensor
sealing device
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リゴー クリスチャン
ローテ パスカル
シャロール クロード
オーデアール クリストファー
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エスケイエフ フランス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 取付容易で正確なパルス信号を発するコード
信号発生要素を有する軸受用シール装置及び軸受装置を
提供することを目的とする。 【構成】 シール装置は軸受の非回転部材に取り付けら
れ永久磁石を支持する環状の第一部材(8)と、軸受の
回転部材に取り付けられ、パルス発生器(9b,9e)
を形成する環状部及び第一部材に摩擦接触する可撓性シ
ール部(15)を有する第二部材(9)とを有し、作動
中、軸受の一側端における回転部材と非回転部材との間
のラジアル空間に取り付けられた第一部材及び第二部材
は外部環境に対し軸受にシールを提供し、永久磁石(1
4)は、非回転部材に取り付けられたセンサー(11)
に対向するように配設され、パルス発生器は、永久磁石
と共に、上記コード信号発生要素を形成し、軸受の回転
部材の回転中、永久磁石とセンサーとの間を通過するよ
うになっている。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、特に軸受を密封するために用いられるシール装置に関するものであ る。
【0002】 かかる装置は、軸受の非回転部材に対する軸受の回転部材の回転特性を決定す るために組み込まれたコード信号発生要素を有していることがある。本考案は、 かかるシール装置を有する軸受にも関する。
【0003】
【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】
特別な応用例の場合、一体化されたコード信号発生要素をもつシール装置は自 動車の車輪用軸受にアンチロックブレーキングシステム(ABS)の車輪を備え るように構成するために採用される。
【0004】 米国特許第4,850,722号とフランス国特許第2,629,155号に は、受動センサーの近傍の磁界に磁力線の変化を発生させるコード信号発生要素 が組み込まれた軸受のためのシール装置が開示されている。後者にあっては、軸 受の非回転部材に対しての回転速度、角加速度、あるいは回転角等の軸受の回転 部材の回転特性を決定することを可能とする信号としての電流変化の形で信号を 発生している。
【0005】 これらの従来装置の主たる問題は、通常、磁石、磁心そしてコイルを有する受 動センサーと相互作用をもってしまうことであり、これらを用いると、比較的大 型になり、センサーと磁界での磁力線の変化を生じさせる目標部材との間の空隙 の変化に影響され易いということである。これに加え、この種の装置では、セン サーにより発せられる信号の振幅が低すぎて、零に近い回転速度では、すなわち 、ABSを備えた軸受をもつ車輪で、自動車の速度が約5km/hよりも遅い場 合には使えないということである。
【0006】 上記問題を解決するために知られている方法は、ホール効果プローブあるいは 磁気抵抗センサー等のセンサーを用いることである。この種のセンサーと相互作 用をもつコード信号発生要素は、回転中において、磁界強度の変化を生ずる。こ れを実施するには、多極リングが軸受の回転部材に取り付けられてセンサーの前 を回転して通過するようにして用いられる。
【0007】 しかしながら、コード信号発生要素として多極リングを用いることは、該リン グの製造の点で、そして軸受の回転部材での保持の点で問題がある。これらは、 例えば、多極リングの製造の際、あるいは多極リングのセグメントの磁化の際に おける精度の問題であり、又、該多極リングの支持についての温度に関する挙動 あるいは部位により異なった熱膨張をするといった問題である。
【0008】 さらに、欧州特許出願第0,320,322号は、軸受の非回転部材に取り付 けられた永久磁石の組み合わせにより、また透磁性で軸受の回転部材に取り付け られるラジアルフィンをもった環状要素により発生される磁界強度の変化におけ る磁界検出器をもつ軸受を開示している。磁界センサーは永久磁石と軸方向に対 向する軸受の非回転部材に取り付けられており、フィンをもつ環状要素は永久磁 石とセンサーとの間を回転しながら通過する。
【0009】 欧州特許出願第0,320,322号による検知装置によると、永久磁石とセ ンサーとの間の空隙には変動がなくその距離が一定しているので、安定した信号 を得られるという利点がある。しかしながら、この検知装置は、外部環境に対し て軸受をシールするということが考慮されていない回転軸を有する回転部材をも つ特殊な軸受構造のために設計されている。さらに、この装置にあっては、回転 軸とこれを囲繞する固定部材との間に多くの要素が存在する。これは、組み立て 、要素の正確な位置付け、センサーの電気的接続(この電気的接続については上 記欧州特許出願第0,320,322号は何も述べていない)を困難にしてしま う。
【0010】 本考案の目的は、上述の問題を解決し、磁界の変化を生じさせるコード信号発 生要素を組み込んだ軸受のシール装置を提供することにある。
【0011】 特に、シール機能、軸受の回転特性の検出機能を向上させることも目的として いる。
【0012】 さらには、軸受へ簡単に取り付けられるコンパクトなシール装置を提供するこ とも目的としている。
【0013】 さらにこれに加えて、特に軸受の低回転速度における信頼できかつ有用な信号 を発生できるような組込コード信号発生要素をもつシール装置を提供することも 目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段、作用及び考案の効果】
本考案によると、軸受のためのシール装置は、軸受の回転中に磁界強さの変化 を生ずるために組み込まれたコード信号発生要素を有し、軸受は回転部材と、該 回転部材と同心の非回転部材と、回転部材と非回転部材との間に配された転動要 素とを備えている。シール装置は一方が他方に対して回転する略環状をなす第一 及び第二の二つの部材を有している。第一部材は軸受の非回転部材に取り付けら れ永久磁石を支持する。第二部材は軸受の回転部材に取り付けられる。該部材は 磁界強さの変化を生じさせるためのパルス発生器の形態の環状部を有している。 作動中、軸受の一側端における回転部材と非回転部材との間のラジアル空間に取 り付けられた第一部材及び第二部材は外部環境に対し軸受にシールを提供する。 永久磁石は、非回転部材に取り付けられたセンサーに対向するように配設されて いる。パルス発生器は、永久磁石と共に、シール装置の上記コード信号発生要素 を形成し、軸受の回転部材の回転中、永久磁石とセンサーとの間を通過する。
【0015】 第一部材及び第二部材は、軸受に対し軸方向から取り付けられるようにフラン ジの形に作ることができる。第二部材は、好ましくは、周方向に均一に設けられ た複数の開口もしくはノッチを有している。可撓性をもつシールは、上記第二部 材の開口あるいはノッチを塞ぐようにしてプラスチックあるいはゴムをモールド して形成すると有利である。
【0016】 本考案のシール装置が軸受の一側端に取り付けられると、該軸受の一側端にて 半径方向に延びる接続ヘッドを経て、上記センサーは中央信号処理ユニットに接 続される。この接続ヘッドは、軸受の上記一側端から軸方向に突出する第一部材 の一部をコーティングするプラスチックで形成するのが有利である。
【0017】 本考案装置の作動中、永久磁石とセンサーは互いに対向するように軸受の非回 転部材に取り付けられている。パルス発生器は、軸受の回転部材に取り付けられ た第二部材の一部をなし、強磁性材料から作られ、永久磁石とセンサーとの間を 回転して通過する。ホール効果プローブあるいは磁気抵抗センサーから成るであ ろう磁界センサーは、永久磁石から発しセンサーに到達する磁力線を検出する。 パルス発生器が永久磁石の前を通過すると、永久磁石がパルス発生器の連続せる 二つの開口を分離する開口あるいはバーに対向して位置しているかどうかにより 、磁力線はセンサーに達しているかあるいはパルス発生器の上記バーに偏位して 入るようになる。これは、パルス発生器が回転しているときは交互する形で、軸 受の回転部材の回転速度に比例する周波数の電気矩形波に変換を行なうセンサー の位置にて、磁界強度の変化を生ずる。
【0018】 永久磁石は、温度に関する特性を良くするために、基本的に希土で作られるの が好ましい。本考案によると、永久磁石とセンサーの間は一定である。永久磁石 とセンサーとの間の空隙には変動はなく、その結果、軸受の回転速度の全範囲に おける検知信号は安定し、信頼できる。
【0019】
【実施例】
以下、添付図面にもとづき、本考案の実施例を説明する。
【0020】 図1及び図2に示されるように、本考案のシール装置1は、図示していない自 動車用車輪のための軸受2の一側端部に取り付けられている。該軸受2は、回転 部材たる回転外輪3、非回転部材たる二つに分割された半内輪4、そして上記外 輪3と内輪4との間で周方向に間隔をもって保持器6により保持される二列の転 動体としてのボール5を備えている。半内輪4は非回転軸あるいはスタッブアク スル(図示せず)に軸方向で側面同士が接面するように組み込まれている。回転 せる外輪3は、車輪あるいはブレーキディスク(図示せず)を外輪3に対して芯 出しするための円筒状の支持面3b,3dにより軸方向に延出せる部分を有する ラジアルカラー3aを備えている。上記ラジアルカラー3aでのねじ孔3cへね じ部材(図示せず)を締めることにより、車輪、ブレーキディスクそして外輪を 固定する。
【0021】 軸受2の車輪側の側面は、外輪3の支持面3bを有する円筒状部の円筒状内面 に取り付けられた環状フランジ7によって、外部環境に対してシールされている 。上記軸受2の他方の側面には本考案のシール装置1を備えている。
【0022】 シール装置を図1、図2、図3そして図4のもとづき、詳しく説明する。
【0023】 シール装置1は、非回転の内輪4にしっかりと取り付けられた全体が環状をな す第一部材8と、軸受の回転内輪3にしっかりと取り付けられた全体が環状をな す第二部材9とを有している。図3に見られるように、シール装置の第一部材8 は、軸受2の非回転内輪4の上に該第一部材8を取り付けることにより、単純な タブ8bの形態か、あるいは剛性を高めるために周方向に連続せるカラー(図示 せず)の形態をなす永久磁石用サポートを組み込むための支持面として機能する 軸方向円筒部8aを有している。第一部材8は軸方向円筒部8aから軸方向ある いは半径方向に突出する単純なタブ8bの形態のセンサーサポートをも有してい る。センサーサポート8cは、センサー11とその信号を増幅及び波形修正を行 なう組込み回路、干渉保護のための回路12、そして金属の電気コネクタ13( 図4参照)を収容する接続ヘッド10のための固定域として機能するのが望まし い。剛性を高めるためには、センサーサポートあるいは固定域8cは第一部材8 の軸方向円筒部8aを軸方向に延長し周方向に連続させた形とするのが良い(図 1、図2そして図4参照)。この場合、接続ヘッド10は、この周方向に連続す る固定域8cの先端部に位置する。
【0024】 図4にさらに詳細に図示するように、第一部材8は強磁性の板材から作られる 金属のフランジの形態となっている。軸方向円筒部8aは非回転内輪4の円筒状 の支持面に軸方向から取り付けられる。タブ8bは半径方向に延びていて、軸受 のボール5と反対側のラジアル面で永久磁石14を受けている。永久磁石14は 実質的に直方体の形態をなし、接着、クリッピング、モールディング等の公知の 適宜方法により固定される。プラスチックによる上記第一部材8のセンサーサポ ート8c上へのモールドにより、半径方向外方に延びる接続ヘッド10が形成さ れる。軸方向に磁化された永久磁石14に対し軸方向に対向するセンサー11は 接続ヘッド10の中に固定される。永久磁石14に対し軸方向に対向して位置付 けられたセンサー11は接続線11aを経て電気回路12と電気的に接続されて いる。電気回路12の出力は接続線12aを経て電気コネクタ13に電気的に接 続されている。電気コネクタ13は、シール装置1と図示せぬ中央信号処理ユニ ットとの間の電気的接続を行ない、取外し自在となっている。
【0025】 シール装置1の第二部材9は、軸方向に取り付けることにより軸受の回転外輪 3上に該第二部材を組み込む支持面として機能する軸方向円筒部9aと、周方向 に等間隔に形成された複数の開口9cあるいはノッチをもつ実質平坦なワッシャ の形態をなすラジアル部9bとを有している。ラジアル部9bは磁界強度の変化 を生ずるパルス発生器を形成し、第二部材9は強磁性材料から作られるフランジ の形態となっている。パルス発生器9b(すなわち、ラジアル部)は半径方向に 延びていて、センサー11と永久磁石14との間の軸方向空間を通っている。
【0026】 半径方向に延びるパルス発生器9bの自由端は、シール装置の第一部材8の軸 方向円筒部8aを圧するシール15を形成するエラストマーモールドを含有して いる。シール15は、互いに軸方向にずれて位置し半径面に対し傾斜している二 つのシールリップを有している。好ましくは、一方のシールリップは、圧力の均 衡を保つために少なくとも一つの貫通孔15aを有している。密封を行なうため には、好ましくは、パルス発生器9bの開口もしくはノッチは、シール15と同 じ材料、同じ方法でモールドされ、閉じられる。
【0027】 かかる本考案によると、外輪と内輪との間に、単に軸方向に圧入するだけで軸 受に取り付けられる、全体として環状のカートリッジの形態のシール装置1を得 ることができる。これによると、軸受へのシール及び検知装置をきわめて簡単に 組み込むことができるようになる。
【0028】 図1及び図4にそれぞれ示された実施例は、永久磁石14が磁石のサポート8 bに固定されている点を除くと、実質的に同一である。図4によると、永久磁石 14は、該永久磁石14をプラスチックコーティングする層16を単にモールド 形成するだけで、上記サポート8bに固定される。
【0029】 図5から図9に示されるシール装置1の他の実施例は、上述の本考案と同じ概 念から発している。図において、既述の例と相違する部分についてのみ説明し、 同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【0030】 図5に示される実施例は、シール装置1の第一部材8のセンサーサポート8c を除いては、図1及び図2に図示されたものと実質的に同じである。ここで、セ ンサーサポートは、永久磁石14と反対側でセンサー11の後方位置で延びるラ ジアルタブ8dの形に作られている。この形態によると、ラジアルタブ8dが第 一部材8の残部と同様に強磁性材料から作られていて磁力線集束手段として作用 し、またセンサーがラジアルパルス発生器9bの開口に対向したときにセンサー 11の磁力線を閉じるようにするので、センサー11により検知された信号を強 化することが可能になる。
【0031】 図6は、互いに半径方向にて対向して配置されたセンサー11と永久磁石14 とをもつシール装置1の他の実施例を示している。第一部材8と第二部材9はし たがって変更が加えられている。第一部材8は、非回転内輪4上に取り付けられ る軸方向円筒部8aと、軸受のボール5の方に向けて軸方向に延びる磁石用サポ ート8bの一部に続くラジアル部8fを有していて、半径面での断面において実 質的にU字状を成している。半径外方に位置したセンサー11が、半径方向に磁 化された永久磁石14に対向して、軸方向円筒部8a上に設けられている。プラ スチックの接続ヘッド10が、センサー11に組まれた第一部材8にモールドさ れている。第一部材8のラジアル部8fは、センサー11と電気回路12とを接 続する接続線11aと通すための開口8gを有している。
【0032】 シール装置1の第二部材9は、回転外輪3に軸方向に取り付けることにより組 み込まれる軸方向円筒部9aを有しており、該軸方向円筒部9aは軸受のボール 5の側に延びて環状のラジアル部9dを形成し、引き続き、周方向に等間隔に分 布せる複数の開口あるいはノッチ9fが設けられている軸方向円筒部9eに至っ ている。第二部材9の軸方向円筒部9eは、磁界に変化をもたらすように、セン サー11と永久磁石14との間のラジアル空間を通ることができるようになって いる。軸方向円筒部9eにモールドされたエラストマーシール15は第一部材8 の環状のラジアル部8fの面を圧する。
【0033】 図1から図6に図示されたシール装置は、外輪が回転する軸受の場合である。 本考案のシール装置は、図7から図9に示されるような、非回転の外輪をもつ軸 受にも適用できる。
【0034】 図7によると、軸受2の外輪30は非回転で、一方、内輪40は回転している 。したがって、これは、図1の実施例を第一部材と第二部材が逆になるようにす ることにより図7のごとく得られる。シール装置1の第一部材8は、非回転の外 輪30に軸方向に取り付けられ、第二部材9は軸受の回転内輪40に取り付けら れる。
【0035】 同様にして、図8の実施例は、シール装置の第一部材8と第二部材9の位置を 入れ替えることにより、図5に示されている実施例に対し対称となる。装置の第 一部材8は軸受2の非回転外輪に取り付けられ、第二部材9は軸受2の回転内輪 40に軸方向から取り付けられている。
【0036】 図9に示される実施例は図6の実施例に対応している。この実施例では、第一 部材8の軸方向円筒部8aは、接続ヘッド10のための実質的軸方向の固定域8 hの形成のために折り曲げられて二倍の厚さとなっている。第一部材8は軸受2 の非回転外輪30に軸方向に取り付けられている。また、第二部材9は、軸受2 の回転内輪に軸方向に取り付けられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第一実施例としてのシール装置をもっ
た自動車用車輪の軸受装置の軸方向での断面図である。
【図2】図1装置において、パルス発生器の開口のモー
ルドを除外したときの軸方向での断面図である。
【図3】図1装置の永久磁石とセンサーを支持する部材
の斜視図である。
【図4】第二実施例装置の要部を示す断面図である。
【図5】第三実施例装置の要部を示す断面図である。
【図6】第四実施例装置の要部を示す断面図である。
【図7】第五実施例装置の要部を示す断面図である。
【図8】第六実施例装置の要部を示す断面図である。
【図9】第七実施例装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シール装置 2 軸受 3;40 回転部材 4;30 非回転部材 5 転動要素(ボール) 8 第一部材 8a 軸方向円筒部 8b 磁石用サポート 8c センサーサポート 8f センサーサポート(ラジアル部) 9 第二部材 9b パルス発生器 9c 開口 9e パルス発生器 9f 開口 11 センサー 14 永久磁石 15 可撓性シール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 クロード シャロール フランス共和国、 37390 サーン ロー シュ、ル ドゥ ラベニール 10 (72)考案者 クリストファー オーデアール フランス共和国、 37000 トゥール、 ル ジョルジュ ブラセン 14

Claims (10)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受の回転中に磁界強さの変化を生ずる
    ために組み込まれたコード信号発生要素を有し、軸受は
    回転部材(3;40)と、該回転部材と同心の非回転部
    材(4;30)と、回転部材と非回転部材との間に配さ
    れた転動要素(5)とを備えているシール装置におい
    て、シール装置は軸受の非回転部材に取り付けられ永久
    磁石を支持する全体として環状の第一部材(8)と、軸
    受の回転部材に取り付けられ、パルス発生器(9b,9
    e)を形成する環状部及び第一部材に摩擦接触する可撓
    性シール部(15)を有する第二部材(9)とを有し、
    作動中、軸受の一側端における回転部材と非回転部材と
    の間のラジアル空間に取り付けられた第一部材及び第二
    部材は外部環境に対し軸受にシールを提供し、永久磁石
    (14)は、非回転部材に取り付けられたセンサー(1
    1)に対向するように配設され、パルス発生器は、永久
    磁石と共に、上記コード信号発生要素を形成し、軸受の
    回転部材の回転中、永久磁石とセンサーとの間を通過す
    るようになっていることを特徴とする軸受用シール装
    置。
  2. 【請求項2】 第一部材(8)及び第二部材(9)は、
    軸受に対し軸方向から取り付けられる強磁性材料で成る
    フランジを有し、第二部材のパルス発生器は、周方向に
    均一に設けられた複数の開口(9c,9f)もしくはノ
    ッチを有していることとする請求項1に記載の軸受用シ
    ール装置。
  3. 【請求項3】 可撓性シール部(15)は、パルス発生
    器にエラストマーをモールドすることにより形成され、
    パルス発生器の開口はモールドされたエラストマーによ
    り塞がれていることとする請求項2に記載の軸受用シー
    ル装置。
  4. 【請求項4】 可撓性シール部(15)は第一部材
    (8)の支持面と摩擦接触する少なくとも一つの環状の
    シールリップを有していることとする請求項1ないし請
    求項3のうちの一つに記載の軸受用シール装置。
  5. 【請求項5】 第一部材(8)は、軸受の非回転部材
    (4;30)に組み込むための支持面として、また可撓
    性シール部(15)のシール支持面として機能する軸方
    向円筒部(8a)を有し、タブあるいはカラーとして形
    成された磁石用サポート(8b)とセンサーサポート
    (8c,8f)もセンサー(11)を収容するプラスチ
    ック接続ヘッド(10)をモールド形成するための固定
    域となっていることとする請求項1ないし請求項4のう
    ちの一つに記載の軸受用シール装置。
  6. 【請求項6】 第一部材(8)は、磁力線を集束し、セ
    ンサーがパルス発生器の開口(9c,9f)に対向する
    ときにセンサーの磁力線を閉じるように機能する部分
    (8d,8a)を、永久磁石(14)の反対側にてセン
    サー(11)の後方に有していることとする請求項1な
    いし請求項5のうちの一つに記載の軸受用シール装置。
  7. 【請求項7】 永久磁石(14)は、該永久磁石をコー
    ティングするプラスチック層のモールドによって第一部
    材(8)に固定されていることとする請求項1ないし請
    求項6のうちの一つに記載の軸受用シール装置。
  8. 【請求項8】 永久磁石(14)とセンサー(11)は
    軸方向にて互いに対向するように配設され、可撓性シー
    ル部(15)は第一部材(8)の軸方向円筒部を圧して
    いることとする請求項1ないし請求項7のうちの一つに
    記載の軸受用シール装置。
  9. 【請求項9】 永久磁石(14)とセンサー(11)は
    半径方向にて互いに対向するように配設され、可撓性シ
    ール部(15)は第一部材(8)の半径方向円筒部を圧
    していることとする請求項1ないし請求項7のうちの一
    つに記載の軸受用シール装置。
  10. 【請求項10】 回転部材(3;40)と、非回転部材
    (4;30)と、回転部材と非回転部材の間に配される
    転動要素(5)とを有し、請求項1ないし請求項9のう
    ちの一つに記載のシール装置を有していることとする軸
    受装置。
JP066179U 1992-11-24 1993-11-18 軸受用シール装置及び軸受装置 Pending JPH0649826U (ja)

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