JP5252101B2 - エンコーダ付転がり軸受 - Google Patents
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Description
(1) 四輪自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットに比べて自動二輪車用の車輪支持用転がり軸受ユニットは相当に小型である。
(2) 四輪自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの多くは内輪回転型であるのに対して、自動二輪車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの多くは外輪回転型である。
このうちの外輪は、内周面に外輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、上記内輪は、外周面に内輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記各転動体は、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、高分子材料中に磁性粉を分散させて成る永久磁石製で、上記転動体と反対側の側面である軸方向外側面にS極とN極とを交互に配置する事により、この軸方向外側面の磁気特性を、円周方向に関して交互に変化させている。そして、上記エンコーダの軸方向外側面の外径側端部に環状凹部を全周に亙り存在させ、この環状凹部の底面に、このエンコーダを射出成形する際のゲートを位置させている。
更に、上記エンコーダの外周縁部を上記外輪の軸方向外端部に、この外輪との間のシール性を確保した状態で支持固定しており、上記エンコーダ自体の内周縁を上記内輪に対し、全周に亙り摺接若しくは近接対向させている。
或いは、請求項4に記載した発明の様に、上記内周面側大径部を省略する代わりに、或いはこの内周面側大径部を設けると共に、内輪の軸方向外端部外周面に、軸方向内側に隣接する部分よりも外径が小さくなった外周面側小径部を設ける。そして、エンコーダの内周縁部をこの外周面側小径部に入り込ませて、この内周縁部と上記軸方向内側に隣接する部分とを軸方向に関して互いに重畳させる。
即ち、円輪状の永久磁石を含むエンコーダを使用した構造で、このエンコーダの被検出面から出入りする磁束を多くして、上記センサの出力信号の変化を大きくできる。
特に、請求項3、4に記載した発明の構造を採用すれば、径方向に関するエンコーダの幅寸法を、外輪の内周面のうちで内周面側大径部に隣接する部分と、内輪の外周面のうちで外周面側小径部に隣接する部分との間隔よりも大きくできる。この為、上記エンコーダの幅寸法をより大きくして、上記センサの出力信号の変化をより大きくでき、回転速度検出の信頼性をより向上させられる。又、請求項3に記載した発明の構造の場合には、上記効果に加えて、エンコーダの軸方向内側面の外径側端部を内周面側大径部の奥に存在する段部に突き合わせる事で、このエンコーダの軸方向位置を容易且つ確実に規制できる、と言った効果を得られる。
又、本発明の場合には、環状凹部の底面にゲートを位置させている為、このゲートの存在が、被検出面である永久磁石の軸方向外側面から出入りする磁束の密度に悪影響を及ぼす事を防止できる。
図1は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例のエンコーダ付転がり軸受8は、外輪9と、内輪10と、複数個の転動体11と、エンコーダ12とを備える。このエンコーダ付転がり軸受8の(内輪10の)内径Rは、例えば12〜25mm程度、同じく(外輪9の)外径Dは35〜50mm程度である。そして、使用時には、例えば前述の図9に示した様に、支持軸3の外周面とハブ6の内周面との間に組み付けて、この支持軸3の周囲にこのハブ6を回転自在に支持する。尚、上記図9の構造に関して本発明を適用する場合には、この図9に示した1対の転がり軸受4、4のうちの一方の転がり軸受のみを、上記エンコーダ付転がり軸受8とする。他方の転がり軸受は、エンコーダを備えない、一般的な転がり軸受とする。
又、上記内輪10は、外周面に内輪軌道14を有する。図示の例では、この内輪軌道14に就いても、深溝型としている。この様な内輪10は、使用時には上記支持軸3に外嵌固定された状態のまま、回転しない。
又、上記各転動体11は、保持器15に保持された状態で、上記外輪軌道13と上記内輪軌道14との間に転動自在に設けられている。図示の例では、上記各転動体11として、玉を使用している。
尚、上記エンコーダ12を構成する芯金16は、上記図1に示した構造に限らず、外輪9の端部内周面に嵌合する為の円筒部19と、永久磁石17を保持する為の円輪部18とを備えた構造であれば良い。例えば図10に示す様に、上記エンコーダ12を構成する芯金16を、円輪部18の外周縁部と円筒部19との間に、断面クランク形の係止部32を設けた構成とする事もできる。この様な構成を採用した場合には、上記円筒部19と上記外輪9の端部内周面とを直接(上記永久磁石17を介さずに)嵌合させて、上記係止部32とこの外輪9の内周面との間でこの永久磁石17の径方向位置を規制できる為、回転速度検出に関する検出精度の向上を図れる。
図2も、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、永久磁石17aの外側面内径寄り部分と内周縁とに凹溝23、24を、それぞれ全周に亙って形成している。これら両凹溝23、24のうち、外側面内径寄り部分の凹溝23は、エンコーダ12aの軸方向外側面に付着してこの軸方向外側面を内径側に移動する異物を捕集し、この異物がこのエンコーダ12aの内周縁に迄達するのを防止する役目を有する。又、内周縁の凹溝24は、この内周縁と内輪10の外周面との間のラビリンスシールの絞り回数を多くして、このラビリンスシールのシール性能を向上させる役目を有する。従って本例の構造は、上述した第1例の構造に比べて、転動体11を設置した空間内への異物進入防止効果が優れている。その他の部分の構造及び作用は、上述した第1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図3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、内輪10aの軸方向外端部外周面に、軸方向内側に隣接する部分よりも外径が小さくなった、外周面側小径部25を設けている。そして、エンコーダ12bの内周縁部をこの外周面側小径部25に入り込ませて、この内周縁部と上記軸方向内側に隣接する部分とを軸方向に関して互いに重畳させている。又、上記エンコーダ12bの軸方向内側面内径寄り部分と、上記外周面側小径部25の奥に存在する段部26とを近接対向させている。この様な本例の場合には、径方向に関する上記エンコーダ12bの幅寸法を、前述した第1例及び上述した第2例のエンコーダ12、12aの幅寸法よりも大きくして、回転速度検出に関する信頼性を、より一層向上させられる。又、上記エンコーダ12bの内周縁部と上記内輪10aの表面との間に存在するラビリンスシールの長さを長くして、シール性能の向上を図れる。その他の部分の構造及び作用は、前述した第1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図4も、請求項1〜4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、エンコーダ12cの内周縁の軸方向内半部の内径を軸方向外半部の内径よりも大きくして、この軸方向内半部に段部27を、全周に亙って形成している。この為、この段部27と、内輪10aの外端部外周面に設けた外周面側小径部25との間の中間部に、両側部分に比べて容積が大きくなった部分が存在する。この結果、上記エンコーダ12cの内周縁と上記内輪10aの外面との間のラビリンスシールの絞り回数を多くして、このラビリンスシールのシール性能を向上させる事ができる。従って本例の構造は、上述した第3例の構造に比べて、転動体11を設置した空間内への異物進入防止効果が優れている。その他の部分の構造及び作用は、上述した第3例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図5も、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、エンコーダ12dの内周縁の軸方向内半部を、軸方向内側面に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状凹面としている。又、内輪10bの外端部外周面に形成した、外周面側小径部25の奥端部に存在する段部26aを、この内輪10bの中心に向かう程外径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい状凸面としている。そして、上記エンコーダ12dの内周縁の軸方向内半部と上記段部26aとを近接対向させている。この様な本例の構造は、上記エンコーダ12dの内周縁部の軸方向位置が多少ずれた場合でも、上記軸方向内半部と上記段部26aとがすれにくい(ラビリンスシール部分の隙間厚さを同じとした場合、軸方向位置のずれに対する許容度が大きくなる)。その他の部分の構造及び作用は、前述した第3例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図6も、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合には、エンコーダ12eの永久磁石17bを構成する高分子材料により、芯金16の内周縁部及び円筒部19の内周面を覆っている。本例の場合には、この構成により、ラビリンスシールの長さを長くして、シール性の向上を図っている。併せて、上記芯金16を、特に耐食性を持たない金属板により造った場合でも、この金属板が腐食する事を防止できる様にしている。その他の部分の構造及び作用は、前述した第5例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図7も、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例の場合には、内輪10cの端部外周面に形成した外周面側小径部25aの軸方向内半部に凹溝28を、全周に亙って形成している。又、エンコーダ12fの内周縁部を二股状に形成し、この内周縁部に凹溝24aを、全周に亙って形成している。そして、この内周縁部のうちでこの凹溝24aよりも軸方向外側部分を、上記外周面側小径部25aの軸方向外半部外周面に近接対向させている。一方、上記内周縁部のうちで上記凹溝24aよりも軸方向内側部分の内側面を、上記外周面側小径部25aの奥端部に存在する段部26bに近接対向させている。この様な本例の構造によれば、上記エンコーダ12fの内周縁と上記内輪10cの外面との間のラビリンスシールの絞り回数を多くすると共に、絞りの間に存在する空間の容積を大きくして、このラビリンスシールのシール性能を向上させる事ができる。その他の部分の構造及び作用は、前述した第5例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図8も、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第8例を示している。本例の場合には、エンコーダ12gの外側面の内径寄り部分に、外径側が深く、内径側が浅くなった凹溝23aを、全周に亙って形成している。この凹溝23aは、上記エンコーダ12gの軸方向外側面に付着してこの軸方向外側面を内径側に移動する異物を捕集し、この異物がこのエンコーダ12gの内周縁に迄達するのを防止する役目を有する。従って本例の構造は、上述した第7例の構造に比べて、転動体11を設置した空間内への異物進入防止効果が優れている。その他の部分の構造及び作用は、上述した第7例と同様であるから、重複する説明は省略する。
2 支持板
3 支持軸
4 転がり軸受
5a、5b、5c 内輪間座
6 ハブ
7 ホイール
8 エンコーダ付転がり軸受
9 外輪
10、10a、10b、10c 内輪
11 転動体
12、12a〜12g エンコーダ
13 外輪軌道
14 内輪軌道
15 保持器
16 芯金
17、17a、17b 永久磁石
18 円輪部
19 円筒部
20 環状凹部
21 内周面側大径部
22 段部
23、23a 凹溝
24、24a 凹溝
25、25a 外周面側小径部
26、26a、26b 段部
27 段部
28 凹溝
32 係止部
Claims (4)
- 内周面に外輪軌道を有し使用時に回転する外輪と、外周面に内輪軌道を有し使用時にも回転しない内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、上記外輪と共に回転するエンコーダとを備え、このエンコーダは、高分子材料中に磁性粉を分散させて成る永久磁石製で、軸方向外側面にS極とN極とを交互に配置する事により、この軸方向外側面の磁気特性を円周方向に関して交互に変化させたものであって、上記エンコーダの外周縁部は上記外輪の軸方向外端部に、この外輪との間のシール性を確保した状態で支持固定されると共に、上記エンコーダ自体の内周縁が上記内輪に対し、全周に亙り摺接若しくは近接対向しており、このエンコーダの軸方向外側面の外径側端部に環状凹部が全周に亙り存在して、この環状凹部の底面に、このエンコーダを射出成形する際のゲートを位置させているエンコーダ付転がり軸受。
- エンコーダは、磁性金属板により全体を円輪状に造られた芯金と、この芯金の軸方向外側面に添設された永久磁石とを備え、上記芯金の外周縁に形成された円筒部が外輪の軸方向外端部内周面に、締り嵌めで内嵌固定されている、請求項1に記載したエンコーダ付転がり軸受。
- 外輪の軸方向外端部内周面に、軸方向内側に隣接する部分よりも内径が大きくなった内周面側大径部が設けられており、エンコーダの外周縁部がこの内周面側大径部に内嵌固定されている、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載したエンコーダ付転がり軸受。
- 内輪の軸方向外端部外周面に、軸方向内側に隣接する部分よりも外径が小さくなった外周面側小径部が設けられており、エンコーダの内周縁部がこの外周面側小径部に入り込んで、この内周縁部と上記軸方向内側に隣接する部分とが軸方向に関して互いに重畳している、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したエンコーダ付転がり軸受。
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