| 【発明の名称】 |
回転速度検出器を備えた軸受 |
| 【発明者】 |
【氏名】大内 英男
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】保持部材２０４が、第１の円筒部２０４ａと、第１の円筒部２０４ａより大径の第２の円筒部２０４ｂと、第２の円筒部２０４ｂより大径の第３の円筒部２０４ｄとからなり、第１の円筒部２０４ａは内輪組立体１０２に嵌合取り付けされ、第２の円筒部２０４ｂは、シール２０５のシールリップ２０５ｂ、２０５ｃが摺動する摺動部であるので、シールリップ２０５ｂ、２０５ｃが摺動する第２の円筒部２０４ｂの径を小さくでき、それによりシールリップ２０５ｂ、２０５ｃの摺動抵抗を小さくできる。一方、第３の円筒部２０４ｄは、外輪１０１との間で微小スキマΔを保つことによりラビリンスシールを形成してなるので、それによりシールの密封性をより向上させることができる。 |
【特許請求の範囲】
【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検出する回転速度検出器と、前記固定輪に対して、前記回転速度検出器を保持する保持部材と、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、前記保持部材は、第１の円筒部と、前記第１の円筒部より大径の第２の円筒部と、前記第２の円筒部より大径の第３の円筒部とからなり、前記第１の円筒部は前記固定輪に嵌合取り付けされ、前記第２の円筒部は、前記シールのシールリップが摺動する摺動部であり、前記第３の円筒部は、前記回転輪及び前記シールの芯金の少なくとも一方との間で微小スキマを保つことによりラビリンスシールを形成してなる回転速度検出器を備えた軸受。
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【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検出器を備えた軸受に関する。
【０００２】近年、交通の安全を確保すべく、車両において各種の安全装置が実用化されるに至った。その一つに、アンチロックブレーキシステムがある。かかるアンチロックブレーキシステムは、車輪の回転速度を検出して、そのロック状態を検出し、それに応じてブレーキ力を制御するようになっている。
【０００３】従って、アンチロックブレーキシステムを備えた車両においては、車輪の回転速度を精度良く検出する必要がある。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。
【０００４】図４は、米国特許第４，９４８，２７７号に開示されている、従来技術によるハブ・ユニットの部分断面図である。図４において、回転輪となる外輪１に、エンコーダ２０ａを備えたシール２０が取り付けられている。シール２０のエンコーダ２０ａの端面は、周方向にＳ極とＮ極とが交互に等ピッチで着磁されている。
【０００５】シール２０のシールリップ２０ｂは、エンコーダ２０ａに対向して配置されたセンサＥを、固定輪となる内輪２に対して固定するセンサキャリヤ１８に摺動接触し、それによりセンサＥと、エンコーダ２０ａと、軸受内部とを外部から密封している。センサキャリヤ１８は、内輪２の外周に圧入嵌合されている。
【０００６】センサＥは、エンコーダ２０ａが回転移動することに基づく磁界の変化を検出し、対応する周波数を備えた出力信号をハーネス１９を介して出力する。かかる周波数は、外輪１の回転速度に比例するため、その周波数が検出出来れば外輪の回転速度も検出できることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４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。シール２０のシールリップ２０ｂは、センサキャリヤ１８の比較的大径な内周部に対して摺動しているため、その摺動（摩擦）抵抗は、比較的大きなものとなってしまう。このようなシールリップの摺動抵抗は、わずかであっても車両の燃費に影響を与えるため、省エネルギー上の観点からなるべく低く抑えるべきである。
【０００８】一方、シールリップの摺動抵抗を抑えるため、シールリップの緊迫力を弱めると、シールの密封効果が低下してしまう。
【０００９】かかる問題点に鑑み、本発明は、シールリップの摺動抵抗を減少させたにもかかわらず、シールの密封性を十分確保できる回転速度検出器を備えた軸受を提供することを目的とする。
【００１０】
【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検出器を備えた軸受は、軌道（１１２ａ、１２２ａ）を有する固定輪（１０２）と、軌道（１０１ｄ、１０１ｅ）を有し、前記固定輪に対して回転自在な回転輪（１０１）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（１０１）に取り付けられたエンコーダ（２０２）と、前記エンコーダ（２０２）に対向して配置され、前記回転輪（１０１）の回転速度を検出する回転速度検出器（２０３）と、前記固定輪（１０２）に対して、前記回転速度検出器（２０３）を保持する保持部材（２０４）と、両輪（１０１，１０２）間を密封するシールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）と、前記シールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）を前記回転輪（１０１）に取り付ける芯金（２０５ａ）とを有するシール（２０５）とからなり、前記保持部材（２０４）は、第１の円筒部（２０４ａ）と、前記第１の円筒部（２０４ａ）より大径の第２の円筒部（２０４ｂ）と、前記第２の円筒部（２０４ｂ）より大径の第３の円筒部（２０４ｄ）とからなり、前記第１の円筒部（２０４ａ）は前記固定輪（１０２）に嵌合取り付けされ、前記第２の円筒部（２０４ｂ）は、前記シール（２０５）のシールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）が摺動する摺動部であり、前記第３の円筒部（２０４ｄ）は、前記回転輪（１０１）及び前記シール（２０５）の芯金（２０５ａ）の少なくとも一方との間で微小スキマを保つことによりラビリンスシールを形成してなる。
【００１１】
【作用】本発明の回転速度検出器を備えた軸受によれば、前記保持部材（２０４）が、第１の円筒部（２０４ａ）と、前記第１の円筒部（２０４ａ）より大径の第２の円筒部（２０４ｂ）と、前記第２の円筒部（２０４ｂ）より大径の第３の円筒部（２０４ｄ）とからなり、前記第１の円筒部（２０４ａ）は前記固定輪（１０２）に嵌合取り付けされ、前記第２の円筒部（２０４ｂ）は、前記シール（２０５）のシールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）が摺動する摺動部であるので、前記シールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）が摺動する第２の円筒部（２０４ｂ）の径を小さくでき、それにより前記シールリップ（２０５ｂ、２０５ｃ）の摺動抵抗を小さくできる。一方、前記第３の円筒部（２０４ｄ）は、前記回転輪（１０１）及び前記シール（２０５）の芯金（２０５ａ）の少なくとも一方との間で微小スキマを保つことによりラビリンスシールを形成してなるので、それによりシール（２０５）の密封性をより向上させることができる。
【００１２】
【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・ユニットの背面図であり、図２は、図１のハブ・ユニットをＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【００１３】図２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、前記外輪１０１と前記内輪組立体１０２の右端に配置されたセンサ・シールユニット２００とからなる。
【００１４】回転輪となる外輪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。フランジ部１０１ｂは、等間隔に４つのボルト孔１０１ｃを有する。かかるボルト孔１０１ｃを貫通するボルト（不図示）により、ハブ・ユニットは車輪（不図示）と結合されるようになっている。
【００１５】固定輪となる内輪組立体１０２は、同一形状の円筒状の内輪部材１１２，１２２を向かい合わせに当接してなり、その軌道輪１１２ａ、１２２ａ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１０３を挟持している。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】内輪部材１２２の右端には、クリープ防止ピン１０５が植設され、軸線方向に延在している。クリープ防止ピン１０５は、内輪組立体１０２内に挿入される不図示のスピンドルの肩部に係合し、内輪組立体１０２とスピンドルとの間における相対回転を防止するようになっている。
【００１７】図３は、図２のＩＩＩ部を拡大して示す図である。センサ・シールユニット２００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２０２と、多極磁石エンコーダ２０２に対向する回転速度検出器であるセンサ２０３と、センサ２０３を保持する保持部材２０４と、保持部材２０４に対して当接するシール２０５とからなる。
【００１８】断面Ｌ字状のホルダ２０１は、外輪１０１の内周に圧入固定され、保持器１０４と干渉しない位置に取付けられている。ホルダ２０１のフランジ部２０１ａには、環状の多極磁石エンコーダ２０２が取り付けられている。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、外輪１０１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。
【００１９】保持部材２０４は、第１の円筒部２０４ａと、第１の円筒部２０４ａを内包する第２の円筒部２０４ｂの左端を、小フランジ２０４ｃにより半径方向に連結し、更に第２の円筒部２０４ｂと、第２の円筒部２０４ｂを内包する第３の円筒部２０４ｄの右端を、大フランジ２０４ｅにより連結した構成となっている。
【００２０】第１の円筒部２０４ａは、内輪１０２の端部外周に嵌合取り付けされている。小フランジ２０４ｃには開口（不図示）が形成されており、かかる開口にセンサ２０３が取り付けられ、その先端を多極磁石エンコーダ２０２に対向させている。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、ホルダを一体的に形成されてなる。
【００２１】センサ２０３の後端は、ハーネス２０６に接続されている。図１に示すように、ハーネス２０６は、たるまないように保持部材２０４の円筒部に沿って取り回され、第３の円筒部２０４ｄの外周に配置されたコネクタ２０７に接続されている。
【００２２】図３に戻り、コネクタ２０７は、断面が矩形状となっており、その左側面から「し」字形状のアーム部２０７ａが下方に延在している。アーム部２０７ａの先端は、第３の円筒部２０４ｄに形成された孔２０４に嵌合し、それによりコネクタ２０７は保持部材２０４外周に取り付けられている。コネクタ２０７は、ハーネス２０６がたるまない位置に固定されており、軸受を車両組立ラインへ搬送する際や車両に組み付ける際に、他部品に引っかけたりすることに起因するハーネス２０６の切断等が生じないようにしている。一旦、軸受が車両に組み込まれれば、コネクタ２０７は保持部材２０４から外され、不図示の制御装置から配線されたハーネス先端のコネクタ（不図示）と結合される。なお、コネクタ同士の結合にも、コネクタの不用意な係脱を防止するための係合装置は必要である。かかる場合、保持部材２０４との係合に用いる係合装置（アーム部２０７ａ）を、コネクタ同士の結合に共通に使用できる構成とすればよい。それにより単純な構造で安価なコネクタを供することができる。
【００２３】シール２０５は、断面Ｌ字状であり、かつ外輪１０１の端部に取り付けられた芯金２０５ａと、芯金２０５ａから保持部材２０４に向かって延在する３つのリップ２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄとからなる。リップ２０５ｂ、２０５ｃは、保持部材２０４の第２の円筒部２０４ｂの外周に当接し、リップ２０５ｄは、大フランジ２０４ｅの内側面に当接している。
【００２４】保持部材２０４の第３の円筒部２０４ｄは、外輪１０１の外周との間にわずかなスキマΔを形成するような内径寸法を有する。
【００２５】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は外輪１０１の回転に応じた周波数を含む出力信号を出力する。
【００２６】かかる出力信号は、ハーネス２０６を介してコネクタ２０７に送られ、更にコネクタ２０７から不図示の制御装置に送られ、かかる出力信号に基づき回転速度が検出されるようになっている。
【００２７】本実施の形態によれば、シール２０５のリップ２０５ｂ、２０５ｃが当接する保持部材２０４の第２の円筒部２０４ｂは比較的小径となっており、それによりリップ２０５ｂ、２０５ｃの摺動抵抗を小さくすることができる。リップ２０５ｂ、２０５ｃの摺動抵抗を小さくできれば、ハブ・ユニットに生じる回転トルク損失をより低く抑えることができる。
【００２８】一方、本実施の形態によれば、外輪１０１の外周と、保持部材２０４の第３の円筒部２０４ｄとの間のスキマΔを微小としており、それによりラビリンスシールを形成して、外部の塵埃や水等が軸受内部に侵入することを防止できる。
【００２９】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、保持部材の第３の円筒部がラビリンスシールを形成する相手は、外輪でなくシールの芯金であっても良い。また、保持部材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。
【００３０】
【発明の効果】本発明の回転速度検出器を備えた軸受によれば、保持部材が、第１の円筒部と、前記第１の円筒部より大径の第２の円筒部と、前記第２の円筒部より大径の第３の円筒部とからなり、前記第１の円筒部は軸受の固定輪に嵌合取り付けされ、前記第２の円筒部は、シールのシールリップが摺動する摺動部であるので、前記シールリップが摺動する第２の円筒部の径を小さくでき、それにより前記シールリップの摺動抵抗を小さくできる。一方、前記第３の円筒部は、軸受の回転輪及び前記シールの芯金の少なくとも一方との間で微小スキマを保つことによりラビリンスシールを形成してなるので、それによりシールの密封性をより向上させることができる。またかかる構成による本願発明を適用することにより、よりコンパクトな構成のハブ・ユニットが供されることとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２０４
【氏名又は名称】日本精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 義雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３５９８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１８６０１６ |
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