JP2002267680A

JP2002267680A - 車輪用軸受

Info

Publication number: JP2002267680A
Application number: JP2001062985A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Otsuki; 寿志大槻; Takayuki Norimatsu; 孝幸乗松
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気センサとエンコーダ格子との間に異物が
噛み込み難く、また噛み込みが生じてもエンコーダ格子
が損傷することのない車輪用軸受を提供する。【解決手段】この車輪用軸受は、内方部材１および外
方部材２と、これら内外の部材間に収容される複数の転
動体３と、上記内外の部材１，２間の環状空間の端部を
密封するシール装置５とからなる。シール装置５は、上
記内方部材１と外方部材２のうちの互いに異なる部材に
各々取付けられた第１および第２の環状のシール板１
１，１２を有する。両シール板１１，１２は、各々円筒
部１１ａ，１２ａと立板部１１ｂ，１２ｂとでなる断面
Ｌ字状に形成されて互いに対向する。第１のシール板１
１は上記内方部材１および外方部材２のうちの回転側部
材に嵌合される。その立板部１１ｂに磁性体粉が混入さ
れた弾性部材１４が加硫接着されている。弾性部材１４
の外方側には、所定のエアギャップをもって対峙する非
磁性体製の保護カバー１８を設け、この保護カバー１８
を介して回転数を検出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等におけ
る車輪用軸受に関し、特に回転検出用のエンコーダ格子
を一体化した車輪用軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９に示すように転動体１０３を
介して転接する内方部材１０１および外方部材１０２間
にシール装置１０５を設けた車輪用軸受において、シー
ル装置１０５にエンコーダ格子１０６を一体化させたも
のが提案されている（例えば、特開平６−２８１０１８
号）。シール装置１０５は、各々断面Ｌ字状とされた第
１，第２のシール板１０７，１０８を内方部材１０１お
よび外方部材１０２にそれぞれ嵌合させ、第２のシール
板１０８にリップ１０９を設けたものである。第１のシ
ール板１０７は、スリンガと呼ばれる。エンコーダ格子
１０６は、磁性体粉が混入された弾性部材であり、第１
のシール板１０７に加硫接着されている。エンコーダ格
子１０６は、円周方向に交互に磁極が形成されたもので
あり、対面配置された磁気センサ１１０で検出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成で
は、磁気センサ１１０とエンコーダ格子１０６と間の隙
間に石などの異物が噛み込んだ場合に、エンコーダ格子
１０６が損傷する恐れがある。

【０００４】この発明の目的は、磁気センサとエンコー
ダ格子との間に異物が噛み込み難く、また噛み込みが生
じてもエンコーダ格子が損傷することのない車輪用軸受
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の車輪用軸受
は、内方部材および外方部材と、これらの内外の部材間
に収容される複数の転動体と、上記内外の部材間の環状
空間の端部を密封するシール装置とからなり、上記シー
ル装置が、上記内包部材と外方部材のうちの互いに異な
る部材に各々取付けられた第１および第２の環状のシー
ル板を有し、両シール板は、各々円筒部と立板部とでな
る断面Ｌ字状に形成されて互いに対向し、第１のシール
板は上記内方部材および外方部材のうちの回転側部材に
嵌合され、立板部は軸受の外方側に配されると共に、こ
の立板部に磁性体粉が混入された弾性部材が加硫接着さ
れて、この弾性部材は周方向に交互に磁極が形成され、
第２のシール板は上記立板部に摺接するサイドリップと
円筒部に摺接するラジアルリップとを一体に有し、この
第２のシール板の円筒部と上記第１のシール板の立板部
の先端とを僅かな径方向隙間をもって対峙させた車輪用
軸受において、上記弾性部材の外方側に所定のエアギャ
ップをもって対峙する非磁性体製の保護カバーを設け、
この保護カバーを介して回転数を検出するようにしたこ
とを特徴とする。この構成によると、エンコーダ格子を
構成する弾性部材の外方側に保護カバーを設け、保護カ
バーを介して回転数の検出を行うようにしたため、回転
数検出用の磁気センサと弾性部材との間に異物が噛み込
むことが、保護カバーによって防止される。保護カバー
と磁気センサとの間に異物が噛み込んでも、異物は弾性
部材には接触せず、エンコーダ格子となる弾性部材が損
傷することがない。保護カバーは、エンコーダ格子を構
成する弾性部材に対して所定のエアギャップをもって対
峙するため、保護カバーによって弾性部材の回転が妨げ
られることがない。また、保護カバーは非磁性体製であ
るため、磁気センサによるエンコーダ格子の検出の妨げ
とならない。

【０００６】この発明において、上記保護カバーが、上
記内方部材および外方部材のうちの固定側の部材に取付
けられていても良い。このように構成することにより、
保護カバーは回転せず、いずれも静止する保護カバーと
磁気センサとが対峙することになるため、回転によって
保護カバーと磁気センサとの間に異物が噛み込むことが
防止される。

【０００７】この発明において、上記第１のシール板
は、外方部材および内方部材のうちの回転側部材である
内方部材に嵌合されるものとしても良い。この発明の請
求項３に記載の車輪用軸受は、請求項１に記載の車輪用
軸受において、第１のシール板を上記内方部材に嵌合し
た構成に限定したものである。

【０００８】この発明において、上記保護カバーと、上
記内方部材および外方部材のうちの回転側部材との間に
僅かなラビリンス隙間を形成しても良い。このようにラ
ビリンス隙間を形成することにより、回転側部材の回転
を妨げることなく、保護カバーと回転側部材との間から
軸受内へゴミなどが侵入することを防止できる。

【０００９】この発明において、上記保護カバーの先端
にシールリップを一体形成し、このシールリップを、上
記内方部材および外方部材のうちの回転側部材の端面に
摺接させても良い。このように保護カバーにシールリッ
プを設けることにより、保護カバーと回転側部材との間
から軸受内へゴミなどが侵入することを防止できる。

【００１０】この発明において、上記保護カバーは、外
方部材の端部外径面に嵌合されていても良い。このよう
に、保護カバーを外方部材の端部外径面に嵌合させた場
合、外方部材の端部内径面に嵌合させる場合と異なり、
内方部材と外方部材間の環状空間の端部に保護カバーを
取付けるための空間が不要となり、第１および第２のシ
ール板で構成されるシール装置の断面高さを確保するこ
とができる。

【００１１】この発明において、上記保護カバーの取付
け部に密封用のゴムを一体形成しても良い。このように
構成することにより、保護カバーの取付け部から軸受内
へゴミなどが侵入することを防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１〜図
３と共に説明する。この実施形態は、駆動輪の支持に用
いる車輪用軸受に適用した例であって、着磁エンコーダ
がシールスリンガを兼用した例である。図１に示すよう
に、この車輪用軸受は、内方部材１および外方部材２
と、これら内外の部材１，２間に収容される複数の転動
体３と、内外の部材１，２間の端部環状空間を密封する
シール装置５，１３とを備える。一端のシール装置５
は、着磁エンコーダ２０付きのものである。内方部材１
および外方部材２は、転動体３の軌道面１ａ，２ａを有
しており、各軌道面１ａ，２ａは溝状に形成されてい
る。内方部材１および外方部材２は、各々転動体３を介
して互いに回転自在となった内周側の部材および外周側
の部材のことであり、軸受内輪および軸受外輪の単独で
あっても良い。また、内方部材１は、軸であっても良
い。転動体３は、ボールまたはころからなり、この例で
はボールが用いられている。

【００１３】この車輪用軸受は、複列の転がり軸受、詳
しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受
内輪は、ハブ輪６と、このハブ輪６の端部外径に嵌合し
た別体の内輪１Ａとで構成される。これらハブ輪６およ
び別体内輪１Ａに各転動体列の軌道面１ａが形成されて
いる。

【００１４】ハブ輪６には、等速自在継手７の一端（例
えば外輪）が連結され、ハブ輪６のフランジ部６ａに車
輪（図示せず）がボルト８で取付けられる。等速自在継
手７は、その他端（例えば内輪）が駆動軸（図示せず）
に連結される。外方部材２は、フランジ２ｂを有する軸
受外輪からなり、ナックル等からなるハウジング１０に
取付けられる。外方部材２は、両転動体列の軌道面２
ａ，２ａを有するものとされている。転動体３は各列毎
に保持器４で保持されている。内方部材１と外方部材２
の間の環状空間は、一端、つまり車軸中央側の端部が上
記のシール装置５で密封されている。外方部材２とハブ
輪６との間の環状空間の端部は、別のシール装置１３で
密封されている。

【００１５】図３は、シール装置５を拡大して示す。こ
のシール装置５は、内方部材１と外方部材２に各々取付
けられた第１および第２の環状のシール板１１，１２を
有する。これらシール板１１，１２は、各々内方部材１
および外方部材２に圧入状態に嵌合させることで取付け
られている。両シール板１１，１２は、各々円筒部１１
ａ，１２ａと立板部１１ｂ，１２ｂとでなる断面Ｌ字状
に形成されて互いに対向する。第１のシール板１１は、
内方部材１および外方部材２のうちの回転側の部材であ
る内方部材１に嵌合され、スリンガとなる。第１のシー
ル板１１の立板部１１ｂは、軸受外方側に配され、その
外方側の側面に、磁性体粉の混入された弾性部材１４が
加硫接着されている。この弾性部材１４は、第１のシー
ル板１１と共に着磁エンコーダ２０を構成するエンコー
ダ格子となるものであり、周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓ
（図２）が形成され、いわゆるゴム磁石とされている。
磁極Ｎ，Ｓは、ピッチ円直径（ＰＣＤ）において、所定
のピッチｐとなるように形成されている。この着磁エン
コーダ２０の弾性部材１４に対面して、同図のように磁
気センサ１５を配置することにより、車輪回転速度の検
出用のロータリエンコーダが構成される。磁気センサ１
５は、車体に取付けられる。

【００１６】第２のシール板１２は、第１のシール板１
１の立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１６ａと円筒
部１１ａに摺接するラジアルリップ１６ｂ，１６ｃとを
一体に有する。これらリップ１６ａ〜１６ｃは、第２の
シール板１２に加硫接着された弾性部材１６の一部とし
て設けられている。第２のシール板１２は、固定側部材
である外方部材２との嵌合部に弾性部材１６を抱持した
ものとしてある。第２のシール板１２の円筒部１２ａと
第１のシール板１１の立板部１１ｂの先端とは僅かな径
方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシー
ル１７を構成している。

【００１７】エンコーダ格子となる弾性部材１４の外方
側、すなわち弾性部材１４と磁気センサ１５との間に
は、所定のエアギャップＧをもって弾性部材１４と対峙
する非磁性体製の保護カバー１８が配置されている。磁
気センサ１５は、この保護カバー１８を介して車輪回転
速度を検出することになる。保護カバー１８は、軸方向
を向くリング状の側板部１８ａと、この側板部１８ａの
外径縁から延びる円筒状部１８ｂとからなる断面Ｌ字状
に形成されている。保護カバー１８は、内方部材１およ
び外方部材２のうちの固定側の部材である外方部材２の
端部外径面に、円筒状部１８ｂが圧入状態に嵌合するこ
とで取付けられている。この保護カバー１８は、その側
板部１８ａの内径部が回転側の部材である内方部材１の
端面に対面する位置まで延ばされて、側板部１８ａの内
径部と内方部材１との間にラビリンス隙間１９が形成さ
れている。

【００１８】この構成の車輪用軸受によると、第１のシ
ール板１１の立板部１１ｂに、磁性体粉の混入された弾
性部材１４が加硫接着され、周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓ
が形成されているため、この弾性部材１４および第１の
シール板１１により着磁エンコーダ２０が構成され、磁
気センサ１５で回転検出を行うことができる。着磁エン
コーダ２０と磁気センサ１５との間に保護カバー１８が
介在するが、保護カバー１８は非磁性体製であるため、
磁束の流れ経路に影響せず、磁気センサ１５による回転
数検出の精度低下の問題がない。内外の部材１，２間の
シールについては、主として第２のシール板１２に設け
られた各シールリップ１６ａ〜１６ｃの摺接と、第２の
シール板１２の円筒部１２ａに第１のシール板１１の立
板部１１ｂの先端が僅かな径方向隙間で対峙することで
構成されるラビリンスシール１７とで得られる。さら
に、内方部材１と保護カバー１８との間にラビリンス隙
間１９が形成されているので、内方部材１と保護カバー
１８の間から軸受内にゴミなどが侵入するのを防止で
き、シール性が向上する。

【００１９】この車輪用軸受では、エンコーダ格子を構
成する弾性部材１４と磁気センサ１５との間に非磁性体
製の保護カバー１８が介在するので、弾性部材１４と磁
気センサ１５との隙間に異物が噛み込むことが防止され
る。保護カバー１８と磁気センサ１５との間に異物が噛
み込んでも、異物は弾性部材１４には接触せず、エンコ
ーダ格子となる弾性部材１４が損傷することがない。磁
気センサ１５は、ゴム等に比べて硬質の材質であるた
め、異物の噛み込みによる損傷の問題が少ない。

【００２０】また、保護カバー１８は、固定側の部材で
ある外方部材２に取付けられているので、保護カバー１
８が回転することはなく、回転によって、保護カバー１
８と磁気センサ１５との間に異物の噛み込み招くことが
ない。保護カバー１８と弾性部材１４との間には、所定
のエアギャップＧが生じているため、保護カバー１８に
よって弾性部材１４やこれを取付けた内方部材１の回転
を妨げることがない。また、磁気センサ１５を保護カバ
ー１８に当接させても良いため、磁気センサ１５と弾性
部材１４とのエアギャップ調整が格段に容易となる。さ
らに、保護カバー１８を外方部材２の端部外径面に嵌合
させているため、外方部材２の端部内径面に嵌合させる
場合と異なり、内方部材１と外方部材２間の環状空間の
端部に保護カバー１８を取付けるための空間が不要とな
り、第１および第２のシール板１１，１２で構成される
シール装置５の断面高さを確保することができる。

【００２１】図４は、この発明の他の実施形態を示す。
この実施形態は、図１〜図３に示した上記実施形態にお
いて、保護カバー１８の内径側の先端にシールリップ２
１を一体形成し、このシールリップ２１を回転側の部材
である内方部材１の端面に摺接させている。シールリッ
プ２１は、ゴム等の弾性体からなり、ゴムの場合、加硫
接着により保護カバー１８に一体形成される。保護カバ
ー１８の内径側の先端は、シールリップ２１の取付が可
能なように、内方部材１から離れるように屈曲した屈曲
部分とされ、この内方部材１から離れた屈曲部分にシー
ルリップ２１が取付けられている。そのため、保護カバ
ー１８の内径縁と内方部材１の端面との間のラビリンス
シールは設けられていない。この実施形態におけるその
他の構成は上記形態と同じである。

【００２２】このように保護カバー１８にシールリップ
２１を設けた場合、内方部材１と保護カバー１８との間
のシールが接触シールとなるため、ラビリンスシールと
する場合に比べてさらに密封性が向上する。

【００２３】図５，図６は、この発明のさらに他の実施
形態を示す。この実施形態は従動輪の支持用の車輪用軸
受に適用した例である。この例も着磁エンコーダはシー
ルスリンガを兼用したタイプとされている。この例で
は、内方部材１の一部を構成するハブ輪３６の軸部３６
ａは、図１〜図３の上記実施形態とは異なり、等速ジョ
イントとは連結されない。保護カバー１８は、有底のキ
ャップ形状に形成され、内方部材１の車体内側の軸部３
６ａの端面を覆っている。保護カバー１８の底板部は、
弾性部材１４に対面する外周の平板状の側板部１８ａ
と、この側板部１８ａの内周縁に続き、外側へ突出する
形状のキャップ部１８ｃとでなる。保護カバー１８の外
周の円筒状部１８ｂは、前記各実施形態と同様に、外方
部材２の端部外径面に圧入状態に嵌合し、この嵌合によ
って、保護カバー１８が外方部材２に取付けられてい
る。この実施形態において、内方部材１が回転側の部材
となり、外方部材２が固定側の部材となること、および
その他の構成は、図１〜図３に示した上記実施形態と同
じである。

【００２４】この実施形態の場合、保護カバー１８が、
回転側の部材である内方部材１の端部を覆うカバーに兼
用されるので、内方部材１のための専用のカバーを省略
でき、それだけ部品点数を低減できる。換言すれば、従
来から設けられる内方部材の端面カバーに、弾性部材１
４に対峙する保護カバーとなる部分を設けることによ
り、端面カバーを保護カバーに兼用させることができ、
弾性部材１４の専用の保護カバーが不要となる。また、
保護カバー１８は、外方部材２に取付けられて、内外の
部材１，２間の環状空間から内方部材１に渡って一体に
覆うため、軸受のシール性がさらに向上する。

【００２５】図７は、この発明のさらに他の実施形態を
示す。この実施形態は、図６の実施形態において、保護
カバー１８の取付部に密封用のゴム２２を一体に形成し
たものである。密封用のゴム２２は、保護カバー１８の
外方部材１への取付け部である円筒状部１８ｂの外径面
から端面にわたって設けられ、加硫接着などによって保
護カバー１８に一体に形成されている。外方部材２のフ
ランジ２ｂに連結されるハウジング１０は、保護カバー
１８のゴム２２を介して外方部材２の端部外径面に嵌合
する。このように保護カバー１８にゴム２２を設け、外
方部材とその取付用のハウジング１０との間をゴム２２
で密封した場合は、軸受のシール性がより一向上する。
この実施形態におけるその他の構成は、図６に示した実
施形態と同じである。

【００２６】図８は、この発明のさらに他の実施形態を
示す。この実施形態は、図７の実施形態において、保護
カバー１８の外周にゴム２２を設けた構成に変えて、保
護カバー１８の外方部材２への取付け部である円筒状部
１８ｂの端部に、外方部材２のフランジ２ｂに沿って立
ち上がる立板部１８ｄを延長して形成し、この立板部１
８ｄの側面に、密封用のゴム２２Ａを一体に形成したも
のである。密封用のゴム２２Ａは、加硫接着等により保
護カバー１８に一体に形成される。密封用のゴム２２Ａ
は、ハウジング１０の軸方向に向く面と密接し、外方部
材２とハウジング１０との間を密封する。

【００２７】なお、図７，図８に示す各例のように、ゴ
ム２２，２２Ａを設けて外方部材２とハウジング１０と
の間を密封する構造は、車輪用軸受が駆動輪用のもので
ある場合にも適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】この発明の車輪用軸受は、エンコーダ格
子となる弾性部材の外方側に所定のエアギャップをもっ
て対峙する非磁性体製の保護カバーを設け、この保護カ
バーを介して回転数を検出するようにしたため、磁気セ
ンサとエンコーダ格子との間に異物が噛み込み難く、ま
た噛み込みが生じてもエンコーダ格子が損傷することが
防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる車輪用軸受を設
置した車輪支持装置の断面図である。

【図２】そのエンコーダ格子となる弾性部材の部分正面
図である。

【図３】同車輪用軸受の部分断面図である。

【図４】この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受の
部分断面図である。

【図５】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用
軸受を設置した車輪支持装置の断面図である。

【図６】同車輪用軸受の部分断面図である。

【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用
軸受の部分断面図である。

【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用
軸受の部分断面図である。

【図９】従来例の部分断面図である。

【符号の説明】

１…内方部材２…外方部材３…転動体５…シール装置１１…第１のシール板１２…第２のシール板１１ａ，１２ａ…円筒部１１ｂ，１２ｂ…立板部１４…弾性部材１６ａ…サイドリップ１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ１８…保護カバー１８ｂ…円筒状部１８ｃ…キャップ部１９…ラビリンス隙間２１…シールリップ２２，２２Ａ…密封用ゴムＧ…エアギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内方部材および外方部材と、これらの内
外の部材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部
材間の環状空間の端部を密封するシール装置とからなる
車輪用軸受であって、上記シール装置は、上記内方部材と外方部材のうちの互
いに異なる部材に各々取付けられた第１および第２の環
状のシール板を有し、両シール板は、各々円筒部と立板
部とでなる断面Ｌ字状に形成されて互いに対向し、第１
のシール板は上記内方部材および外方部材のうちの回転
側部材に嵌合され、立板部は軸受の外方側に配されると
共に、この立板部に磁性体粉が混入された弾性部材が加
硫接着されて、この弾性部材は周方向に交互に磁極が形
成され、第２のシール板は上記立板部に摺接するサイド
リップと円筒部に摺接するラジアルリップとを一体に有
し、この第２のシール板の円筒部と上記第１のシール板
の立板部の先端とを僅かな径方向隙間をもって対峙させ
た車輪用軸受において、上記弾性部材の外方側に所定のエアギャップをもって対
峙する非磁性体製の保護カバーを設け、この保護カバー
を介して回転数を検出するようにしたことを特徴とする
車輪用軸受。
【請求項２】上記保護カバーが、上記内方部材および
外方部材のうちの固定側の部材に取付けられている請求
項１に記載の車輪用軸受。
【請求項３】内方部材および外方部材と、これらの内
外の部材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部
材間の環状空間の端部を密封するシール装置とからなる
車輪用軸受であって、上記シール装置は、上記内方部材と外方部材のうちの互
いに異なる部材に各々取付けられた第１および第２の環
状のシール板を有し、両シール板は、各々円筒部と立体
部とでなる断面Ｌ字状に形成されて互いに対向し、第１
のシール板は上記内方部材に嵌合され、立板部は軸受の
外方側に配されると共に、この立板部に磁性体粉が混入
された弾性部材が加硫接着されて、この弾性部材は周方
向に交互に磁極が形成され、第２のシール板は上記立板
部に摺接するサイドリップと円筒部に摺接するラジアル
リップとを一体に有し、この第２のシール板の円筒部と
上記第１のシール板の立板部の先端とを僅かな径方向隙
間をもって対峙させた請求項１または請求項２に記載の
車輪用軸受。
【請求項４】上記保護カバーと、上記内方部材および
外方部材のうちの回転側部材との間に僅かなラビリンス
隙間を形成した請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の車輪用軸受。
【請求項５】上記保護カバーの先端にシールリップを
一体形成し、このシールリップを、上記内方部材および
外方部材のうちの回転側部材の端面に摺接させた請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項６】上記保護カバーが、外方部材の端部外径
面に嵌合されている請求項１ないし請求項５のいずれか
に記載の車輪用軸受。
【請求項７】上記保護カバーの取付け部に密封用のゴ
ムを一体形成した請求項１ないし請求項６のいずれかに
記載の車輪用軸受。