JPH1123597A - 回転速度センサを備えた軸受 - Google Patents

回転速度センサを備えた軸受

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JPH1123597A
JPH1123597A JP9186015A JP18601597A JPH1123597A JP H1123597 A JPH1123597 A JP H1123597A JP 9186015 A JP9186015 A JP 9186015A JP 18601597 A JP18601597 A JP 18601597A JP H1123597 A JPH1123597 A JP H1123597A
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seal
encoder
sensor
magnetic
rotation speed
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JP9186015A
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Hideo Ouchi
英男 大内
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Abstract

(57)【要約】 【目的】安価でありながら、回転速度を信頼性高く検出
でき、制御の精度を向上することのできる回転速度セン
サを備えた軸受を提供する。 【解決手段】シール体205が、エンコーダ202より
も外方に配置され、シール体205を取り付けるカバー
204は磁性材から形成されており、シールリップ20
5a、205bには透磁率の高い磁性粉末が混入されて
いるので、エンコーダ202を外部の強磁場から保護す
る磁気シールドとして機能し、それによりセンサ203
が内輪組立体102の回転速度を正確に検出できるよう
にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用の軸受に関
し、特に回転輪の回転速度を検出できる回転速度センサ
を備えた軸受に関する。
【0002】車両の制御を行う場合において、車速をパ
ラメータの一つとして用いる場合がある。ここで、車速
を正確に検出するには、車輪の回転数を検出することが
考えられる。しかし、車輪の回転速度を直接検出するこ
とは一般的に困難であることから、その代わりに車輪を
回転自在に支持するハブ・ユニットにおいて、軸受の回
転輪の回転速度を検出することが多い。
【0003】図2は、特開平6−281018号公報に
開示されている、回転輪の回転速度を検出するために用
いるエンコーダ及びシールの断面図である。図2におい
て、回転輪1の外周には、円筒部材3が取り付けられて
いる。円筒部材3の端部には、半径方向に延在する回転
ディスク2が接合されている。回転ディスク2の右方面
には、磁性粒子を添加したエラストマからなるエンコー
ダ4が接着されている。
【0004】一方、固定輪6の内周には、芯金7が嵌合
され、かかる芯金7の内周から、回転ディスク2の左方
面に向かって、2つのシールリップ11a、11bが延
在している。
【0005】エンコーダ4は、周方向に等ピッチで交互
にN極とS極とが多極的に着磁されている。不図示のセ
ンサが、エンコーダ4に近接して配置されており、回転
輪1が回転することにより、エンコーダ4の磁極がセン
サの前面を横切るため、センサは磁束密度の変化を検知
し、回転輪1の回転速度に対応する周波数を備えた出力
信号を出力する。従って、かかる出力信号に基づき、回
転輪1の回転速度を検出することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2に示す
従来技術においては、以下に述べるような問題がある。
エンコーダ4は、磁気的にシールドされていないため、
強磁界が発生している場所を車両が通過すると、センサ
がノイズを拾いやすく、それによりノイズを含んだ信号
を出力する恐れがある。そこで、制御装置は車速を求め
るために、例えばかかるノイズを排除して車速信号のみ
を取り出す回路等を設けなくてはならず、製造コストの
増大等を招くこととなっていた。
【0007】これに対し、かかるエンコーダを、例えば
駆動輪用ハブ・ユニットに用いた場合には、軸受の内周
に等速ジョイントが取り付く構成となっているため、磁
気シールド用のカバーを取り付けるに十分なスペースが
ないという問題がある。
【0008】かかる問題点に鑑み、本発明は、安価であ
りながら、回転速度を信頼性高く検出でき、制御の精度
を向上することのできる回転速度センサを備えた軸受を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明にかかる回転速度センサを備えた軸受は、軌
道(101c、101d)を有する固定輪(101)
と、軌道(102d、102e)を有し、前記固定輪
(101)に対して回転自在な回転輪(102)と、両
軌道間に配置された複数の転動部材(103)と、前記
回転輪(102)に取り付けられたエンコーダ(20
2)と、前記エンコーダ(202)に対向して配置さ
れ、前記回転輪(102)の回転速度を磁気的に検出す
る回転速度センサ(203)と、両輪間を密封するシー
ルリップ(205a、205b)と、前記シールリップ
(205a、205b)を前記固定輪(101)又は前
記回転輪(102)に取り付ける芯金(204)とを有
するシール(204,205)とからなり、前記シール
(204、205)は、前記エンコーダ(202)より
も外方に配置され、前記シール(205)の芯金(20
4)は磁性材から形成されており、前記シールリップ
(205a、205b)には透磁率の高い磁性粉末が混
入されている。
【0010】
【作用】本発明の回転速度センサを備えた軸受によれ
ば、前記シール(204,205)が、前記エンコーダ
(202)よりも外方に配置され、前記シール(20
4,205)の芯金(204)は磁性材から形成されて
おり、前記シールリップ(205a、205b)には透
磁率の高い磁性粉末が混入されているので、前記シール
(204,205)は、前記エンコーダ(202)を外
部の強磁場から保護する磁気シールドとして機能し、そ
れにより前記センサ(203)が前記回転輪の回転速度
を正確に検出できるようにしている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態を
図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の態様
にかかるハブ・ユニットの断面図である。
【0012】図1において、本実施の形態にかかるハブ
・ユニットは、外輪101と、内輪組立体102と、前
記外輪101と前記内輪組立体102との間に配置され
た二列のボール103と、前記ボールを保持する保持器
104と、前記外輪101と前記内輪組立体102との
間において、ボール103の左方に配置されたシール1
05と、前記外輪101と前記内輪組立体102との間
において、ボール103の右方に配置されたセンサ・シ
ールユニット200とからなる。
【0013】固定輪である外輪101は、円筒状の本体
101aと、本体101aから半径方向外方に延在する
円板状のフランジ部101bとからなる。外輪101
は、内周に2列の軌道面101c、102dを有し、不
図示のボルトにより車体(不図示)に対して固定される
ようになっている。
【0014】回転輪である内輪組立体102は、外輪1
01に内包される円筒状の本体102aと、本体102
aから半径方向外方に延在する円板状のフランジ部10
2bと、本体102aの右端外周に嵌合された環状部材
102cとからなる。
【0015】内輪組立体102の本体102aは、その
外周に軌道面102dを有する。一方、環状部材102
cは、その外周に軌道面102eを有する。軌道面10
2d、102eと、それぞれ対向する外輪101の軌道
輪101d、101eとの間に、転動体であるボール1
03が挟持されている。かかる外輪101と、内輪組立
体102と、ボール103とでいわゆるアンギュラコン
タクトタイプの軸受を構成している。ボール103は、
保持器104により適所に保持されている。
【0016】内輪組立体102は、フランジ部102b
にボルト孔102fを形成しており、かかるボルト孔1
02fに挿通されたボルト106を用いて、不図示の車
輪を取り付けている。
【0017】シール105は、その芯金105aを外輪
101に取り付け、かつ3つのシールリップ105b、
105c、105dを内輪組立体102に当接させてい
る。
【0018】エンコーダユニットは、ホルダ201と、
ホルダ201に取り付けられた多極磁石エンコーダ20
2とからなり、センサ・シールユニット200は、多極
磁石エンコーダ202に対向するセンサ203と、セン
サ203を保持するカバー204と、カバー204から
延在するシール体205とからなる。
【0019】断面L字状のホルダ201は、内輪組立体
102の環状部材102cの外周に圧入固定され、ボー
ル103と干渉しない位置に取付けられている。SPC
C等の磁性体の板材からなるホルダ201のフランジ部
には、フェライトを混入したゴム磁石からなる環状の多
極磁石エンコーダ202が、焼付固定されている。エン
コーダ202の側面は、N極とS極とが周方向に交互に
等ピッチで多極的に着磁されている。エンコーダ202
は、環状部材102cの端面と面一になるまで仮圧入し
た時点で着磁され、着磁後、圧入治具(不図示)にて正
規の軸線方向位置まで圧入される。
【0020】SPCC等の磁性体の板材からプレス加工
して製作されたカバー204は、後述するシールリップ
205a、205bの芯金として機能し、かつ第1の円
筒部204aの右端と、第1の円筒部204aより小径
の第2の円筒部204bの左端を、大フランジ204c
により半径方向に連結し、更に第2の円筒部204bか
ら内方に、小フランジ204dを延在させた構成を有し
てなる。
【0021】第1の円筒部204aを環状部材102c
の外周に嵌合し、大フランジ204cを環状部材102
cの端部に当接させることにより、後述するセンサ20
3とエンコーダ202との間隔を規定するようにして、
カバー204は内輪組立体102に取り付けられてい
る。第2の円筒部204bと小フランジ204dとの間
の空間には、回転速度センサとしてのセンサ203が取
り付けられ、多極磁石エンコーダ202に対向してい
る。なお、センサ203は、カバー204に対して、円
周方向の一部のみに取り付けられているが、センサ20
3の収納スペースを確保するため、その部分のみ軸線方
向外方に延長している。
【0022】センサ203は、MR素子あるいはホール
素子と波形整形回路が組み込まれた検出器が樹脂モール
ドされてなる。センサの検知部はエンコーダ202に近
接配置され、エンコーダ202の回転速度に比例した信
号を出力している。
【0023】シール体205は、カバー204の小フラ
ンジ204dの内周端から内方に延在する2つのシール
リップ205a、205bとを有する。かかるシールリ
ップ205a、205bは、二点鎖線で示す等速ジョイ
ント206の外周に当接し、外部からの塵埃や水の侵入
を防止する。なお、シールリップ205a、205b
は、透磁率の高い磁性粉末(例えば、純鉄の粉末など)
を混入したエラストマ材から作られている。
【0024】本実施の形態にかかるハブ・ユニットが車
輪に取り付けられ、車輪が回転したときには、多極磁石
エンコーダ202の端面が、センサ203の前面を横切
るので、センサ203は、内輪組立体102の回転に応
じた周波数を含む出力信号を出力する。
【0025】かかる出力信号は不図示の制御装置に送ら
れて、それに基づき回転速度が検出されるようになって
いる。
【0026】本実施の形態によれば、センサ203は、
磁性体であるカバー204と、磁性シール体205と、
磁性体である等速ジョイント206と、内輪組立体10
2と、ボール103と、外輪101とによりスキマなく
囲まれている。従って、本実施の形態のハブ・ユニット
を取り付けた車両が、強磁界のあるところを走行して
も、磁束のほとんどは、センサ203の周囲の磁性体に
沿って流れ、センサ203に影響を及ぼす恐れが少な
い。従って、外部磁界に起因するセンサ203の出力信
号に生じるノイズをより低減させることができ、より信
頼性の高い回転速度信号を供することができる。なお、
本実施の形態においては、磁性体カバー204における
センサ203が取り付けられた円周方向の一断面の内径
寸法は、環状部材102cの外径寸法よりも小さくなっ
ていて、側面から眺めたとき、カバー204と環状部材
102cの一部がオーバーラップするようにしている。
このため、シールリップ205a、205bの透磁率を
あまり高くできなくとも、等速自在継手の円筒部の外周
に対して平行に流れるノイズ磁束が、環状部材102c
の外径寸法よりも外側(大径部)に取り付いた多極磁石
エンコーダ202とセンサ203に流れる可能性は極め
て低くなっている。
【0027】以上、本発明を実施の態様を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の態様に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、カバーはプレス成形により形
成されても、溶接により形成されても良い。
【0028】
【発明の効果】本発明の回転速度センサを備えた軸受に
よれば、シールが、エンコーダよりも外方に配置され、
シールの芯金は磁性材から形成されており、シールのシ
ールリップには透磁率の高い磁性粉末が混入されている
ので、前記シールは、前記エンコーダを外部の強磁場か
ら保護する磁気シールドとして機能し、それによりセン
サが前記回転輪の回転速度を正確に検出できるようにし
ている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のハブ・ユニットの断面図であ
る。
【図2】特開平6−281018号公報に開示されてい
る、回転輪の回転速度を検出するために用いるエンコー
ダ及びシールの断面図である。
【符号の説明】
101‥‥外輪 102‥‥内輪組立体 200‥‥センサ・シールユニット 202‥‥多極磁石エンコーダ 203‥‥センサ 204‥‥カバー 205‥‥シール体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道を有する固定輪と、 軌道を有し、前記固定輪に対して回転自在な回転輪と、 両軌道間に配置された複数の転動部材と、 前記回転輪に取り付けられたエンコーダと、 前記エンコーダに対向して配置され、前記回転輪の回転
    速度を磁気的に検出する回転速度センサと、 両輪間を密封するシールリップと、前記シールリップを
    前記固定輪又は前記回転輪に取り付ける芯金とを有する
    シールとからなり、 前記シールは、前記エンコーダよりも外方に配置され、
    前記シールの芯金は磁性材から形成されており、前記シ
    ールリップには透磁率の高い磁性粉末が混入されている
    回転速度センサを備えた軸受。
JP9186015A 1997-06-27 1997-06-27 回転速度センサを備えた軸受 Pending JPH1123597A (ja)

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