回転検出装置付き車輪用軸受装置
【課題】 コンパクト化が可能で、磁気エンコーダの摩耗・膨潤や位置ずれを防止して正確な回転検出が可能な回転検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】 外方部材１内周の転走面３と内方部材２外周の転走面４との間に転動体５を介在させた車輪用軸受装置において、内方部材２の外周面に磁気エンコーダ２１が取付けられる。外方部材１には磁気センサ２４を内蔵するセンサホルダ２５が取付けられ、磁気センサ２４は磁気エンコーダ２１と所定隙間を介して軸方向に対峙する。センサホルダ２５と内方部材２の間は密封装置８で密封される。磁気エンコーダ２１はプラスチック磁気エンコーダとされ、磁気エンコーダ２１と内方部材２のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダ２１を軸方向に位置規制する係合部２１ａｂ，１０ａが形成される。
【解決手段】 外方部材１内周の転走面３と内方部材２外周の転走面４との間に転動体５を介在させた車輪用軸受装置において、内方部材２の外周面に磁気エンコーダ２１が取付けられる。外方部材１には磁気センサ２４を内蔵するセンサホルダ２５が取付けられ、磁気センサ２４は磁気エンコーダ２１と所定隙間を介して軸方向に対峙する。センサホルダ２５と内方部材２の間は密封装置８で密封される。磁気エンコーダ２１はプラスチック磁気エンコーダとされ、磁気エンコーダ２１と内方部材２のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダ２１を軸方向に位置規制する係合部２１ａｂ，１０ａが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンチロックブレーキシステムを備えた自動車等に用いられる回転検出装置付き車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経済成長の著しいＢＲＩＣｓ諸国向けの自動車部品の輸出が拡大している。そのような自動車部品のうち、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置では、前記アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のタイヤロック検知センサとして、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダをターゲットとして車輪の回転を検出する磁気センサとでなる回転検出装置を内蔵させ、前記磁気エンコーダとして磁性ゴム製のものを使用する場合が多い。
【０００３】
上記したＢＲＩＣｓ諸国では、未舗装の悪路で自動車が運転される場合も多いので、その自動車の車輪用軸受装置に回転検出装置が内蔵される場合には、その磁気エンコーダとして耐摩耗性の高いものが要求される。このため、従来は、加熱圧縮により製造される磁性ゴム製の磁気エンコーダの表面を非磁性材料からなる保護カバーで被覆して、摩耗防止を図るなどの対策が講じられていた。
【０００４】
しかし、非磁性材料からなる保護カバーで磁気エンコーダの表面を被覆するのでは、磁気エンコーダの表面と、これに対向して配置される磁気センサとのギャップが大きくなるため、より磁束密度の大きい磁気エンコーダが必要となる。
【０００５】
そこで、このような課題を解決するものとして、前記磁気エンコーダと磁気センサとを軸受内部に設置した回転検出装置付き車輪用軸受装置も提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−３００２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようにゴム製の磁気エンコーダを軸受内部に設置した場合、潤滑剤であるグリースが磁気エンコーダに接触し、しかも磁気エンコーダは転動体などの軸受発熱部近傍の高温環境下に配置されることになるので、磁気エンコーダが膨潤しやすく、磁気信号が乱れる不具合が生じ、正確な回転検出ができないという問題がある。また、このような構成では、軸方向スペースが大きくなるので、コンパクト化する必要もある。
【０００７】
このような要請に応えるものとして、本発明者等は、図８や図９に示す構成の回転検出装置付き車輪用軸受装置を開発した。この回転検出装置付き車輪用軸受装置は、回転輪となる軸受の内方部材４２の外周面に嵌合したアキシアル型のプラスチック磁気エンコーダ７１と、磁気センサ７４を内蔵し固定輪となる軸受の外方部材４１に取付けられた円環状のセンサホルダ７５と、前記プラスチック磁気エンコーダ７１よりも軸受外側位置で前記センサホルダ７５と前記内方部材４２との間の空間を密封する密封装置４８とを備える。図８の構成例では、磁気センサ７４がプラスチック磁気エンコーダ７１よりも軸受内側位置でプラスチック磁気エンコーダ７１と所定間隔を介して軸方向に対峙するように配置される。図９の構成例では、プラスチック磁気エンコーダ７１の外周面が軸方向に対して傾斜した傾斜面７１ｂとされ、磁気センサ７４はプラスッチック磁気エンコーダ７１の傾斜面７１ｂに対して所定隙間を介して平行に対峙するように配置される。
【０００８】
上記構成の回転検出装置付き車輪用軸受装置では、磁気エンコーダとして、スリンガを有しないプラスチック磁気エンコーダ７１を用いているので、コンパクト化およびコスト低減が可能となる。
しかし、この構成の場合、特許文献１に開示のゴム製磁気エンコーダのようにスリンガを介して内方部材４２に嵌合したものに比べて、内方部材４２に対するプラスチック磁気エンコーダ７１の結合力が小さくなり、プラスチック磁気エンコーダ７１の軸方向位置決めが不十分となる懸念がある。
【０００９】
この発明の目的は、コンパクト化が可能で、磁気エンコーダの摩耗・膨潤や位置ずれを防止して正確な回転検出が可能な回転検出装置付き車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したことを特徴とする。
この構成によると、磁気センサを内蔵したセンサホルダを、その磁気センサが前記磁気エンコーダと所定間隔を介して軸方向に対峙するように外方部材に取付け、磁気エンコーダよりも軸受外側位置でセンサホルダと内方部材との間の空間を密封する密封装置を設けている。このため、外部からの異物などにより磁気エンコーダが摩耗するのを防止できる。特に、磁気エンコーダとしてプラスチック磁気エンコーダを用いているので、その磁石部が潤滑剤であるグリースに接触して膨潤するのを防止できる。また、磁気エンコーダと内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成しているので、磁気エンコーダの固定位置を正確に決めることができ、軸受の回転や温度変化等により位置ずれするのを防止することもできる。その結果、正確な回転検出が可能となる。
また、センサホルダと同じ軸方向位置に磁気エンコーダが配置されるので、磁気エンコーダの軸方向長さ分だけ、回転検出装置付き車輪用軸受装置の軸方向長さを短くでき、装置のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凸部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凸部に係合する凹部とからなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１２】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凹部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凹部に係合する凸部とからなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１３】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成され前記プラスチック磁気エンコーダの軸方向に向く幅面に係合する段差面からなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１４】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは、円周方向に磁極が並ぶ多極磁石を有する磁気エンコーダであり、前記多極磁石は磁性粉と熱可塑性樹脂とを含み、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓ以上１５００Ｐａ・ｓ以下であっても良い。
プラスチック多極磁石の材料である磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓよりも小さいと、射出成形時においてバリが多量に発生し、適切に成形することが困難になる。また、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓよりも大きいと、熱可塑性樹脂に磁性粉を混練することが困難となる。特に、磁性粉の割合を高くした場合に、混練不良が顕著となる。そこで、磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度を、３０Ｐａ・ｓ以上で、１５００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、生産性の良好なプラスチック磁気エンコーダを得ることができる。また、プラスチック磁気エンコーダの生産性向上は、回転検出装置付き車輪用軸受装置の生産性向上にもつながる。
【００１５】
この発明において、前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポリフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含むものであっても良い。
これらの熱可塑性樹脂は、軸受に潤滑剤として使用されるグリースに高温浸漬された時でも非常に膨潤量が小さい（１０％以下）ので、吸水性に乏しく、低温下での結露、塩水や泥水、雨水など、水分が多い環境下においても劣化に強く、車輪用軸受装置に組み込まれるプラスチック磁気エンコーダの材料として特に有効である。
【００１６】
この発明において、前記磁性粉がフェライト系磁性粉であっても良い。フェライト系磁性粉は酸化しにくいため、プラスチップ磁気エンコーダの防食性を向上させることができる。
【００１７】
この発明において、前記磁性粉が異方性フェライト系磁性粉であっても良い。
【００１８】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダが射出成形品であっても良い。射出成形によると、プラスチック磁気エンコーダの成形が容易に行える。
【００１９】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは射出成形において磁場成形したものであっても良い。このように磁場成形することにより、より磁束密度の大きなプラスチック磁気エンコーダを得ることができる。
【００２０】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダが軸方向に対して傾斜した傾斜面をもち、前記円環状のセンサホルダが前記プラスチック磁気エンコーダの傾斜面に対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材に装着されていても良い。
このように傾斜面でプラスチック磁気エンコーダがセンサホルダと対峙する構成とすると、プラスチック磁気エンコーダは断面概形三角形状となるため、コンパクトな構成でプラスチック磁気エンコーダを強化することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したため、コンパクト化が可能で、磁気エンコーダの摩耗・膨潤や位置ずれを防止して正確な回転検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、第３世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ駆動輪支持用のものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
【００２３】
この回転検出装置付き車輪用軸受装置における車輪用軸受装置は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を外周に形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、各転走面３，４は接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間のアウトボード側端は密封装置７によって密封されている。
【００２４】
外方部材１は固定側部材となるものであって、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックル６０に取付ける車体取付用のフランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。フランジ１ａには、周方向の複数箇所に車体取付用のボルト孔１４が設けられ、インボード側からナックル６０のボルト挿通孔６０ａに挿通したナックルボルト６１を前記フランジ１ａのボルト孔１４に螺合することにより、フランジ１ａがナックル６０にボルト止めされる。
内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１２が設けられ、この内輪嵌合面１２に内輪１０が嵌合している。ハブ輪９の中心には貫通孔１１が設けられている。この貫通孔１１に、等速ジョイント６２の外輪６３のステム部６３ａを挿通し、ステム部６３ａの基端周辺の段面と先端に螺合するナット６４との間で内方部材２を挟み込むことで、車輪用軸受装置と等速ジョイント６２とを連結している。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト１５の圧入孔１６が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、ブレーキロータとホイール（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１３がアウトボード側に突出している。このパイロット部１３の案内により、前記ハブフランジ９ａにブレーキロータとホイールとを重ね、ハブボルト１５で固定する。
【００２５】
図２は、図１におけるＡ部の拡大断面図である。内方部材２の外周面のインボード側端には、プラスチック磁気エンコーダ２１が嵌合して取付けられる。一方、外方部材１のインボード側端には、前記プラスチック磁気エンコーダ２１の磁束を検出する磁気センサ２４を内蔵した円環状のセンサホルダ２５が取付けられる。前記プラスチック磁気エンコーダ２１と磁気センサ２４とで、プラスチック磁気エンコーダ２１と一体の内方部材２の回転、つまり車輪の回転を検出する回転検出装置２０が構成される。
【００２６】
プラスチック磁気エンコーダ２１は円環状の単体であり、内方部材２の外周面（ここでは内輪１０の外周面）に圧入して固定される内周面２１ａ、および軸受内側が大径となるように軸方向に対して傾斜した外周面である傾斜面２１ｂを有する。
センサホルダ２５は、その磁気センサ２４が前記プラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂに対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材１に取付けられる。
【００２７】
プラスチック磁気エンコーダ２１は、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２の両方に形成された係合部２１ａｂ，１０ａで内方部材２に係合させることで、軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ａは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に周方向に延びて環状に形成された凸部である。プラスチック磁気エンコーダ２１の係合部２１ａｂは、その内周面２１ａに周方向に延びて環状に形成され前記内方部材２の係合部１０ａに係合する凹部である。なお、上記係合部１０ａ，２１ａｂは、円周方向の複数箇所に局部的に設けられたものであっても良い。
【００２８】
プラスチッック磁気エンコーダ２１は、図３に示すように、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓが並ぶように多極に磁化された環状のプラスチック多極磁石であり、磁性粉と、バインダとしての熱可塑性樹脂とを含む射出成形品とされる。前記磁極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。
【００２９】
プラスチック磁気エンコーダ２１の材料である磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓよりも小さいと、射出成形時においてバリが多量に発生し、適切に成形することが困難になる。また、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓよりも大きいと、熱可塑性樹脂に磁性粉を混練することが困難となる。特に、磁性粉の割合を高くした場合に、混練不良が顕著となる。そこで、この実施形態では、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度を、３０Ｐａ・ｓ以上で、１５００Ｐａ・ｓ以下としている。これにより、生産性の良好なプラスチック磁気エンコーダ２１を得ることができる。また、回転検出装置付き車輪用軸受装置の生産性向上にもつながる。
なお、この場合の熱可塑性樹脂の溶融粘度は、キャピログラフ（東洋精機（株）製）で、径１ｍｍφ，ランド長１０ｍｍのキャピラリーを用いて、剪断速度１００（ｌ／ｓ）、熱可塑性樹脂の融点＋５０℃の温度で測定した結果を示す。
【００３０】
また、この場合の熱可塑性樹脂としては、軸受に潤滑剤として使用されるグリースに高温浸漬された時でも非常に膨潤量の小さい（１０％以下）ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポニフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含むものとするのが好ましい。このような熱可塑性樹脂は、吸水性が乏しいため、低温下での結露、塩水や泥水、雨水など、水分が多い環境下においても劣化に強く、車輪用軸受装置に組み込まれるプラスチック磁気エンコーダ２１の材料として特に有効である。
【００３１】
プラスチック磁気エンコーダ２１の材料である磁性粉としては、バリウム系やストロンチウム系のフェライト粉が用いられる。フェライト系磁性粉の場合、等方性のフェライト系磁性粉であっても異方性のフェライト系磁性粉であっても良い。このようなフェライト系磁性粉は酸化しにくいため、プラスチック磁気エンコーダ２１の防食性を向上させることができる。また、フェライト系磁性粉のみでは磁力が不足する場合、サマリウム鉄系磁性粉やネオジウム鉄系磁性粉などの希土類系磁性粉をフェライト系磁性粉に混合して使用しても良い。
【００３２】
プラスチック磁気エンコーダ２１は、以下の工程で製造される。まず、２軸押出機や混練機などを用いて、磁性粉と溶融した熱可塑性樹脂とを混練し、磁性粉を熱可塑性樹脂に適当に分散させる。その後、多極磁石の形状となるように射出成形等を行い、所望の成形体を得る。このようにして得られた成形品を、着磁ヨークを用いて多極に着磁することで磁極を形成する。なお、前記射出成形時には、磁気エンコーダ着磁面に対し８００００Ｏｅ以上の垂直磁場を印加しながら磁場成形して、含有する磁性粉を磁場配向させるのが好ましい。このように磁場成形することにより、より磁束密度の大きなプラスチック磁気エンコーダ２１を得ることができる。
【００３３】
円環状のセンサホルダ２５は、環状の芯金２６と、磁気センサ２４を内蔵し前記芯金２６に結合された樹脂製のセンサ保持体２７とでなる。センサ保持体２７は、その軸方向の軸受内側端から内周面に突出してセンサ埋め込み突部２７ａが設けられる。このセンサ埋め込み突部２７ａは、先端面と軸受内側面との間の角部が、プラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂに平行な傾斜面とされ、この傾斜面に沿って磁気センサ２４が内蔵されている。センサ埋め込み突部２７ａは、円環状であっても、また円周方向の一部に局部的に設けられたものであっても良い。芯金２６は、外方部材１の外周面に圧入して取付けられる外径円筒部２６ａと、この外径円筒部２６ａのインボード側端から内径側に延びる鍔部２６ｂと、この鍔部２６ｂの内径側端から軸方向に延びる内径円筒部２６ｃとでなる。この芯金２６は、耐食性を有するステンレス鋼板などをプレス加工して形成される。芯金２６における内径円筒部２６ｃの周方向複数箇所には穿孔２８が形成され、この内径円筒部２６ｃから鍔部２６ｂにわたる部位に樹脂製のセンサ保持体２７が一体モールド成形されている。前記芯金２６の外径円筒部２６ａを外方部材１の外周面に圧入し、その鍔部２６ｂを外方部材１のインボード側端面に密着させた状態で、センサホルダ２５が外方部材１のインボード側端に固定される。
【００３４】
センサホルダ２５の内周と内方部材２の外周との間の空間は、前記プラスチック磁気エンコーダ２１よりも軸受外側位置に設置される密封装置８によって密封される。この密封装置８は、内方部材２の外周面およびセンサホルダ２５の内周面にそれぞれ装着された環状の第１および第２のシール板３１，３２を有する。
第１のシール板３１は、内方部材２の外周面に圧入して取付けられる円筒部３１ａと、この円筒部３１ａのインボード側端から外径側に延びる立板部３１ｂとでなる断面Ｌ字状に形成されている。この第１のシール板３１は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板をプレス加工して形成される。
第２のシール板３２は、センサホルダ２５の内周面におけるインボード側に圧入して取付けられる円筒部３２ａと、この円筒部３２ａのアウトボード側端から内径側に延びる立板部３２ｂとでなる断面逆Ｌ字状に形成される。この第２のシール板３２は、その立板部３２ｂが第１のシール板３１の立板部３１ｂよりもアウトボード側に位置して、第１のシール板３１の立板部３１ｂと軸方向に対面するように配置される。第２のシール板３２には、サイドリップ３３ａ、グリースリップ３３ｂ、および中間リップ３３ｃを有するシール部材３３が加硫接着されている。このシール部材３３はゴム等の弾性部材からなる。前記サイドリップ３３ａは第１のシール板３１の立板部３１ｂに摺接し、グリースリップ３３ｂおよび中間リップ３３ｃは第１のシール板３１の円筒部３１ａに摺接する。第１のシール板３１の立板部３１ｂの先端は、第２のシール板３２の円筒部３２ａと僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成する。この密封装置８により、外方部材１と内方部材２の間の軸受空間におけるインボード側端が密封される。
【００３５】
この回転検出装置付き車輪用軸受装置では、車輪の回転に伴って内方部材２と一体のプラスチック磁気エンコーダ２１が回転する。このとき、このプラスチック磁気エンコーダ２１の着磁面である傾斜面２１ｂと所定隙間を介して平行に対峙する磁気センサ２４が、プラスチック磁気エンコーダ２１の磁極Ｎ，Ｓの磁力の変化を読み取る。これにより、プラスチック磁気エンコーダ２１と磁気センサ２４とで構成される回転検出装置２０は、車輪の回転を検出できる。
【００３６】
また、この回転検出装置付き車輪用軸受装置では、内方部材２の外周面に嵌合して取付けられるプラスチック磁気エンコーダ２１とで回転検出装置２０を構成する磁気センサ２４を内蔵したセンサホルダ２５を、その磁気センサ２４がプラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂと平行に対峙するように外方部材１に取付け、プラスチック磁気エンコーダ２１よりも軸受外側位置でセンサホルダ２５と内方部材２との間の空間を密封する密封装置８を設けているので、外部からの異物などによりプラスチック磁気エンコーダ２１が摩耗するのを防止できる。
【００３７】
特に、磁気エンコーダとしてプラスチック磁気エンコーダ２１を用いているので、磁気エンコーダが潤滑剤であるグリースと接触して膨潤するのを防止できる。また、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２に形成した係合部２１ａｂ，１０ａでこれら両部材を互いに係合させて、プラスチック磁気エンコーダ２１を軸方向に位置規制しているので、プラスチック磁気エンコーダ２１の固定位置を正確に決めることができ、軸受の回転や温度変化等により位置ずれするのを防止することもできる。その結果、正確な回転検出が可能となる。
【００３８】
また、センサホルダ２５と同じ軸方向位置にプラスチック磁気エンコーダ２１が配置されるので、プラスチック磁気エンコーダ２１の軸方向長さ分だけ、回転検出装置付き車輪用軸受装置の軸方向長さを短くでき、装置のコンパクト化が可能となる。
【００３９】
また、この実施形態の場合、プラスチック磁気エンコーダ２１はその外周面が軸方向に対して傾斜した傾斜面２１ｂとされた断面概形三角形状であるので、プラスチック磁気エンコーダ２１の構造を強化することができる。
【００４０】
図４は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２の両方に形成された係合部２１ａａ，１０ｂで内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｂは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に周方向に延びて環状に形成された凹部である。プラスチック磁気エンコーダ２１の係合部２１ａａは、その内周面２１ａに周方向に延びて環状に形成され前記内方部材２の係合部１０ｂに係合する凸部である。係合部１０ｂ，２１ａａは、円周方向の複数箇所に局部的に設けられたものであっても良い。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４１】
図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｃでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｃは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面において、インボード側の大径部とアウトボード側の小径部の境界に形成された段差面であり、プラスチック磁気エンコーダ２１のインボード側に向く幅面に係合して、プラスチック磁気エンコーダ２１がインボード側へ位置ずれするのを規制する。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４２】
図６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｄでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｄは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面において、インボード側の小径部とアウトボード側の大径部の境界に形成された段差面であり、プラスチック磁気エンコーダ２１のインボード側に向く幅面に係合して、プラスチック磁気エンコーダ２１がアウトボードへ位置ずれするのを規制する。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４３】
図７は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｅでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｅは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に形成された軸方向中間の小径部分と両側の大径部分との間に形成された段差面である。プラスチック磁気エンコーダ２１は、上記小径部分と両側の段差面の係合部１０ｅとからなる円周溝状部分に嵌まり込み、アウトボードおよびインボード側のいずれの方向に対しても位置ずれが防止される。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【図３】プラスチック磁気エンコーダを正面から見た磁極の説明図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図８】提案例の部分拡大断面図である。
【図９】他の提案例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
８…密封装置
１０ａ〜１０ｄ，２１ａａ，２１ａｂ…係合部
２０…回転検出装置
２１…プラスチック磁気エンコーダ
２４…磁気センサ
２５…センサホルダ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンチロックブレーキシステムを備えた自動車等に用いられる回転検出装置付き車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経済成長の著しいＢＲＩＣｓ諸国向けの自動車部品の輸出が拡大している。そのような自動車部品のうち、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置では、前記アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のタイヤロック検知センサとして、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダをターゲットとして車輪の回転を検出する磁気センサとでなる回転検出装置を内蔵させ、前記磁気エンコーダとして磁性ゴム製のものを使用する場合が多い。
【０００３】
上記したＢＲＩＣｓ諸国では、未舗装の悪路で自動車が運転される場合も多いので、その自動車の車輪用軸受装置に回転検出装置が内蔵される場合には、その磁気エンコーダとして耐摩耗性の高いものが要求される。このため、従来は、加熱圧縮により製造される磁性ゴム製の磁気エンコーダの表面を非磁性材料からなる保護カバーで被覆して、摩耗防止を図るなどの対策が講じられていた。
【０００４】
しかし、非磁性材料からなる保護カバーで磁気エンコーダの表面を被覆するのでは、磁気エンコーダの表面と、これに対向して配置される磁気センサとのギャップが大きくなるため、より磁束密度の大きい磁気エンコーダが必要となる。
【０００５】
そこで、このような課題を解決するものとして、前記磁気エンコーダと磁気センサとを軸受内部に設置した回転検出装置付き車輪用軸受装置も提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−３００２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようにゴム製の磁気エンコーダを軸受内部に設置した場合、潤滑剤であるグリースが磁気エンコーダに接触し、しかも磁気エンコーダは転動体などの軸受発熱部近傍の高温環境下に配置されることになるので、磁気エンコーダが膨潤しやすく、磁気信号が乱れる不具合が生じ、正確な回転検出ができないという問題がある。また、このような構成では、軸方向スペースが大きくなるので、コンパクト化する必要もある。
【０００７】
このような要請に応えるものとして、本発明者等は、図８や図９に示す構成の回転検出装置付き車輪用軸受装置を開発した。この回転検出装置付き車輪用軸受装置は、回転輪となる軸受の内方部材４２の外周面に嵌合したアキシアル型のプラスチック磁気エンコーダ７１と、磁気センサ７４を内蔵し固定輪となる軸受の外方部材４１に取付けられた円環状のセンサホルダ７５と、前記プラスチック磁気エンコーダ７１よりも軸受外側位置で前記センサホルダ７５と前記内方部材４２との間の空間を密封する密封装置４８とを備える。図８の構成例では、磁気センサ７４がプラスチック磁気エンコーダ７１よりも軸受内側位置でプラスチック磁気エンコーダ７１と所定間隔を介して軸方向に対峙するように配置される。図９の構成例では、プラスチック磁気エンコーダ７１の外周面が軸方向に対して傾斜した傾斜面７１ｂとされ、磁気センサ７４はプラスッチック磁気エンコーダ７１の傾斜面７１ｂに対して所定隙間を介して平行に対峙するように配置される。
【０００８】
上記構成の回転検出装置付き車輪用軸受装置では、磁気エンコーダとして、スリンガを有しないプラスチック磁気エンコーダ７１を用いているので、コンパクト化およびコスト低減が可能となる。
しかし、この構成の場合、特許文献１に開示のゴム製磁気エンコーダのようにスリンガを介して内方部材４２に嵌合したものに比べて、内方部材４２に対するプラスチック磁気エンコーダ７１の結合力が小さくなり、プラスチック磁気エンコーダ７１の軸方向位置決めが不十分となる懸念がある。
【０００９】
この発明の目的は、コンパクト化が可能で、磁気エンコーダの摩耗・膨潤や位置ずれを防止して正確な回転検出が可能な回転検出装置付き車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したことを特徴とする。
この構成によると、磁気センサを内蔵したセンサホルダを、その磁気センサが前記磁気エンコーダと所定間隔を介して軸方向に対峙するように外方部材に取付け、磁気エンコーダよりも軸受外側位置でセンサホルダと内方部材との間の空間を密封する密封装置を設けている。このため、外部からの異物などにより磁気エンコーダが摩耗するのを防止できる。特に、磁気エンコーダとしてプラスチック磁気エンコーダを用いているので、その磁石部が潤滑剤であるグリースに接触して膨潤するのを防止できる。また、磁気エンコーダと内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成しているので、磁気エンコーダの固定位置を正確に決めることができ、軸受の回転や温度変化等により位置ずれするのを防止することもできる。その結果、正確な回転検出が可能となる。
また、センサホルダと同じ軸方向位置に磁気エンコーダが配置されるので、磁気エンコーダの軸方向長さ分だけ、回転検出装置付き車輪用軸受装置の軸方向長さを短くでき、装置のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凸部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凸部に係合する凹部とからなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１２】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凹部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凹部に係合する凸部とからなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１３】
この発明において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成され前記プラスチック磁気エンコーダの軸方向に向く幅面に係合する段差面からなるものであっても良い。この構成の場合、簡単な構成の係合部で磁気エンコーダの軸方向の位置規制が行える。
【００１４】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは、円周方向に磁極が並ぶ多極磁石を有する磁気エンコーダであり、前記多極磁石は磁性粉と熱可塑性樹脂とを含み、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓ以上１５００Ｐａ・ｓ以下であっても良い。
プラスチック多極磁石の材料である磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓよりも小さいと、射出成形時においてバリが多量に発生し、適切に成形することが困難になる。また、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓよりも大きいと、熱可塑性樹脂に磁性粉を混練することが困難となる。特に、磁性粉の割合を高くした場合に、混練不良が顕著となる。そこで、磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度を、３０Ｐａ・ｓ以上で、１５００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、生産性の良好なプラスチック磁気エンコーダを得ることができる。また、プラスチック磁気エンコーダの生産性向上は、回転検出装置付き車輪用軸受装置の生産性向上にもつながる。
【００１５】
この発明において、前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポリフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含むものであっても良い。
これらの熱可塑性樹脂は、軸受に潤滑剤として使用されるグリースに高温浸漬された時でも非常に膨潤量が小さい（１０％以下）ので、吸水性に乏しく、低温下での結露、塩水や泥水、雨水など、水分が多い環境下においても劣化に強く、車輪用軸受装置に組み込まれるプラスチック磁気エンコーダの材料として特に有効である。
【００１６】
この発明において、前記磁性粉がフェライト系磁性粉であっても良い。フェライト系磁性粉は酸化しにくいため、プラスチップ磁気エンコーダの防食性を向上させることができる。
【００１７】
この発明において、前記磁性粉が異方性フェライト系磁性粉であっても良い。
【００１８】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダが射出成形品であっても良い。射出成形によると、プラスチック磁気エンコーダの成形が容易に行える。
【００１９】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは射出成形において磁場成形したものであっても良い。このように磁場成形することにより、より磁束密度の大きなプラスチック磁気エンコーダを得ることができる。
【００２０】
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダが軸方向に対して傾斜した傾斜面をもち、前記円環状のセンサホルダが前記プラスチック磁気エンコーダの傾斜面に対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材に装着されていても良い。
このように傾斜面でプラスチック磁気エンコーダがセンサホルダと対峙する構成とすると、プラスチック磁気エンコーダは断面概形三角形状となるため、コンパクトな構成でプラスチック磁気エンコーダを強化することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したため、コンパクト化が可能で、磁気エンコーダの摩耗・膨潤や位置ずれを防止して正確な回転検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、第３世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ駆動輪支持用のものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
【００２３】
この回転検出装置付き車輪用軸受装置における車輪用軸受装置は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を外周に形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、各転走面３，４は接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間のアウトボード側端は密封装置７によって密封されている。
【００２４】
外方部材１は固定側部材となるものであって、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックル６０に取付ける車体取付用のフランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。フランジ１ａには、周方向の複数箇所に車体取付用のボルト孔１４が設けられ、インボード側からナックル６０のボルト挿通孔６０ａに挿通したナックルボルト６１を前記フランジ１ａのボルト孔１４に螺合することにより、フランジ１ａがナックル６０にボルト止めされる。
内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１２が設けられ、この内輪嵌合面１２に内輪１０が嵌合している。ハブ輪９の中心には貫通孔１１が設けられている。この貫通孔１１に、等速ジョイント６２の外輪６３のステム部６３ａを挿通し、ステム部６３ａの基端周辺の段面と先端に螺合するナット６４との間で内方部材２を挟み込むことで、車輪用軸受装置と等速ジョイント６２とを連結している。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト１５の圧入孔１６が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、ブレーキロータとホイール（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１３がアウトボード側に突出している。このパイロット部１３の案内により、前記ハブフランジ９ａにブレーキロータとホイールとを重ね、ハブボルト１５で固定する。
【００２５】
図２は、図１におけるＡ部の拡大断面図である。内方部材２の外周面のインボード側端には、プラスチック磁気エンコーダ２１が嵌合して取付けられる。一方、外方部材１のインボード側端には、前記プラスチック磁気エンコーダ２１の磁束を検出する磁気センサ２４を内蔵した円環状のセンサホルダ２５が取付けられる。前記プラスチック磁気エンコーダ２１と磁気センサ２４とで、プラスチック磁気エンコーダ２１と一体の内方部材２の回転、つまり車輪の回転を検出する回転検出装置２０が構成される。
【００２６】
プラスチック磁気エンコーダ２１は円環状の単体であり、内方部材２の外周面（ここでは内輪１０の外周面）に圧入して固定される内周面２１ａ、および軸受内側が大径となるように軸方向に対して傾斜した外周面である傾斜面２１ｂを有する。
センサホルダ２５は、その磁気センサ２４が前記プラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂに対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材１に取付けられる。
【００２７】
プラスチック磁気エンコーダ２１は、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２の両方に形成された係合部２１ａｂ，１０ａで内方部材２に係合させることで、軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ａは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に周方向に延びて環状に形成された凸部である。プラスチック磁気エンコーダ２１の係合部２１ａｂは、その内周面２１ａに周方向に延びて環状に形成され前記内方部材２の係合部１０ａに係合する凹部である。なお、上記係合部１０ａ，２１ａｂは、円周方向の複数箇所に局部的に設けられたものであっても良い。
【００２８】
プラスチッック磁気エンコーダ２１は、図３に示すように、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓが並ぶように多極に磁化された環状のプラスチック多極磁石であり、磁性粉と、バインダとしての熱可塑性樹脂とを含む射出成形品とされる。前記磁極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。
【００２９】
プラスチック磁気エンコーダ２１の材料である磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓよりも小さいと、射出成形時においてバリが多量に発生し、適切に成形することが困難になる。また、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１５００Ｐａ・ｓよりも大きいと、熱可塑性樹脂に磁性粉を混練することが困難となる。特に、磁性粉の割合を高くした場合に、混練不良が顕著となる。そこで、この実施形態では、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度を、３０Ｐａ・ｓ以上で、１５００Ｐａ・ｓ以下としている。これにより、生産性の良好なプラスチック磁気エンコーダ２１を得ることができる。また、回転検出装置付き車輪用軸受装置の生産性向上にもつながる。
なお、この場合の熱可塑性樹脂の溶融粘度は、キャピログラフ（東洋精機（株）製）で、径１ｍｍφ，ランド長１０ｍｍのキャピラリーを用いて、剪断速度１００（ｌ／ｓ）、熱可塑性樹脂の融点＋５０℃の温度で測定した結果を示す。
【００３０】
また、この場合の熱可塑性樹脂としては、軸受に潤滑剤として使用されるグリースに高温浸漬された時でも非常に膨潤量の小さい（１０％以下）ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポニフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含むものとするのが好ましい。このような熱可塑性樹脂は、吸水性が乏しいため、低温下での結露、塩水や泥水、雨水など、水分が多い環境下においても劣化に強く、車輪用軸受装置に組み込まれるプラスチック磁気エンコーダ２１の材料として特に有効である。
【００３１】
プラスチック磁気エンコーダ２１の材料である磁性粉としては、バリウム系やストロンチウム系のフェライト粉が用いられる。フェライト系磁性粉の場合、等方性のフェライト系磁性粉であっても異方性のフェライト系磁性粉であっても良い。このようなフェライト系磁性粉は酸化しにくいため、プラスチック磁気エンコーダ２１の防食性を向上させることができる。また、フェライト系磁性粉のみでは磁力が不足する場合、サマリウム鉄系磁性粉やネオジウム鉄系磁性粉などの希土類系磁性粉をフェライト系磁性粉に混合して使用しても良い。
【００３２】
プラスチック磁気エンコーダ２１は、以下の工程で製造される。まず、２軸押出機や混練機などを用いて、磁性粉と溶融した熱可塑性樹脂とを混練し、磁性粉を熱可塑性樹脂に適当に分散させる。その後、多極磁石の形状となるように射出成形等を行い、所望の成形体を得る。このようにして得られた成形品を、着磁ヨークを用いて多極に着磁することで磁極を形成する。なお、前記射出成形時には、磁気エンコーダ着磁面に対し８００００Ｏｅ以上の垂直磁場を印加しながら磁場成形して、含有する磁性粉を磁場配向させるのが好ましい。このように磁場成形することにより、より磁束密度の大きなプラスチック磁気エンコーダ２１を得ることができる。
【００３３】
円環状のセンサホルダ２５は、環状の芯金２６と、磁気センサ２４を内蔵し前記芯金２６に結合された樹脂製のセンサ保持体２７とでなる。センサ保持体２７は、その軸方向の軸受内側端から内周面に突出してセンサ埋め込み突部２７ａが設けられる。このセンサ埋め込み突部２７ａは、先端面と軸受内側面との間の角部が、プラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂに平行な傾斜面とされ、この傾斜面に沿って磁気センサ２４が内蔵されている。センサ埋め込み突部２７ａは、円環状であっても、また円周方向の一部に局部的に設けられたものであっても良い。芯金２６は、外方部材１の外周面に圧入して取付けられる外径円筒部２６ａと、この外径円筒部２６ａのインボード側端から内径側に延びる鍔部２６ｂと、この鍔部２６ｂの内径側端から軸方向に延びる内径円筒部２６ｃとでなる。この芯金２６は、耐食性を有するステンレス鋼板などをプレス加工して形成される。芯金２６における内径円筒部２６ｃの周方向複数箇所には穿孔２８が形成され、この内径円筒部２６ｃから鍔部２６ｂにわたる部位に樹脂製のセンサ保持体２７が一体モールド成形されている。前記芯金２６の外径円筒部２６ａを外方部材１の外周面に圧入し、その鍔部２６ｂを外方部材１のインボード側端面に密着させた状態で、センサホルダ２５が外方部材１のインボード側端に固定される。
【００３４】
センサホルダ２５の内周と内方部材２の外周との間の空間は、前記プラスチック磁気エンコーダ２１よりも軸受外側位置に設置される密封装置８によって密封される。この密封装置８は、内方部材２の外周面およびセンサホルダ２５の内周面にそれぞれ装着された環状の第１および第２のシール板３１，３２を有する。
第１のシール板３１は、内方部材２の外周面に圧入して取付けられる円筒部３１ａと、この円筒部３１ａのインボード側端から外径側に延びる立板部３１ｂとでなる断面Ｌ字状に形成されている。この第１のシール板３１は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板をプレス加工して形成される。
第２のシール板３２は、センサホルダ２５の内周面におけるインボード側に圧入して取付けられる円筒部３２ａと、この円筒部３２ａのアウトボード側端から内径側に延びる立板部３２ｂとでなる断面逆Ｌ字状に形成される。この第２のシール板３２は、その立板部３２ｂが第１のシール板３１の立板部３１ｂよりもアウトボード側に位置して、第１のシール板３１の立板部３１ｂと軸方向に対面するように配置される。第２のシール板３２には、サイドリップ３３ａ、グリースリップ３３ｂ、および中間リップ３３ｃを有するシール部材３３が加硫接着されている。このシール部材３３はゴム等の弾性部材からなる。前記サイドリップ３３ａは第１のシール板３１の立板部３１ｂに摺接し、グリースリップ３３ｂおよび中間リップ３３ｃは第１のシール板３１の円筒部３１ａに摺接する。第１のシール板３１の立板部３１ｂの先端は、第２のシール板３２の円筒部３２ａと僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成する。この密封装置８により、外方部材１と内方部材２の間の軸受空間におけるインボード側端が密封される。
【００３５】
この回転検出装置付き車輪用軸受装置では、車輪の回転に伴って内方部材２と一体のプラスチック磁気エンコーダ２１が回転する。このとき、このプラスチック磁気エンコーダ２１の着磁面である傾斜面２１ｂと所定隙間を介して平行に対峙する磁気センサ２４が、プラスチック磁気エンコーダ２１の磁極Ｎ，Ｓの磁力の変化を読み取る。これにより、プラスチック磁気エンコーダ２１と磁気センサ２４とで構成される回転検出装置２０は、車輪の回転を検出できる。
【００３６】
また、この回転検出装置付き車輪用軸受装置では、内方部材２の外周面に嵌合して取付けられるプラスチック磁気エンコーダ２１とで回転検出装置２０を構成する磁気センサ２４を内蔵したセンサホルダ２５を、その磁気センサ２４がプラスチック磁気エンコーダ２１の傾斜面２１ｂと平行に対峙するように外方部材１に取付け、プラスチック磁気エンコーダ２１よりも軸受外側位置でセンサホルダ２５と内方部材２との間の空間を密封する密封装置８を設けているので、外部からの異物などによりプラスチック磁気エンコーダ２１が摩耗するのを防止できる。
【００３７】
特に、磁気エンコーダとしてプラスチック磁気エンコーダ２１を用いているので、磁気エンコーダが潤滑剤であるグリースと接触して膨潤するのを防止できる。また、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２に形成した係合部２１ａｂ，１０ａでこれら両部材を互いに係合させて、プラスチック磁気エンコーダ２１を軸方向に位置規制しているので、プラスチック磁気エンコーダ２１の固定位置を正確に決めることができ、軸受の回転や温度変化等により位置ずれするのを防止することもできる。その結果、正確な回転検出が可能となる。
【００３８】
また、センサホルダ２５と同じ軸方向位置にプラスチック磁気エンコーダ２１が配置されるので、プラスチック磁気エンコーダ２１の軸方向長さ分だけ、回転検出装置付き車輪用軸受装置の軸方向長さを短くでき、装置のコンパクト化が可能となる。
【００３９】
また、この実施形態の場合、プラスチック磁気エンコーダ２１はその外周面が軸方向に対して傾斜した傾斜面２１ｂとされた断面概形三角形状であるので、プラスチック磁気エンコーダ２１の構造を強化することができる。
【００４０】
図４は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、プラスチック磁気エンコーダ２１と内方部材２の両方に形成された係合部２１ａａ，１０ｂで内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｂは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に周方向に延びて環状に形成された凹部である。プラスチック磁気エンコーダ２１の係合部２１ａａは、その内周面２１ａに周方向に延びて環状に形成され前記内方部材２の係合部１０ｂに係合する凸部である。係合部１０ｂ，２１ａａは、円周方向の複数箇所に局部的に設けられたものであっても良い。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４１】
図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｃでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｃは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面において、インボード側の大径部とアウトボード側の小径部の境界に形成された段差面であり、プラスチック磁気エンコーダ２１のインボード側に向く幅面に係合して、プラスチック磁気エンコーダ２１がインボード側へ位置ずれするのを規制する。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４２】
図６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｄでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｄは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面において、インボード側の小径部とアウトボード側の大径部の境界に形成された段差面であり、プラスチック磁気エンコーダ２１のインボード側に向く幅面に係合して、プラスチック磁気エンコーダ２１がアウトボードへ位置ずれするのを規制する。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００４３】
図７は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３の実施形態の回転検出装置付き車輪用軸受装置において、内方部材２に形成された係合部１０ｅでプラスチック磁気エンコーダ２１を内方部材２に係合させることで、プラスチック磁気エンコーダ２１が軸方向に位置規制される。この場合、内方部材２の係合部１０ｅは、内方部材２の構成部品である内輪１０の外周面に形成された軸方向中間の小径部分と両側の大径部分との間に形成された段差面である。プラスチック磁気エンコーダ２１は、上記小径部分と両側の段差面の係合部１０ｅとからなる円周溝状部分に嵌まり込み、アウトボードおよびインボード側のいずれの方向に対しても位置ずれが防止される。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【図３】プラスチック磁気エンコーダを正面から見た磁極の説明図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転検出装置付き車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図８】提案例の部分拡大断面図である。
【図９】他の提案例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
８…密封装置
１０ａ〜１０ｄ，２１ａａ，２１ａｂ…係合部
２０…回転検出装置
２１…プラスチック磁気エンコーダ
２４…磁気センサ
２５…センサホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、
前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したことを特徴とする回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凸部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凸部に係合する凹部とからなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凹部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凹部に係合する凸部とからなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成され前記プラスチック磁気エンコーダの軸方向に向く幅面に係合する段差面からなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダは、円周方向に磁極が並ぶ多極磁石を有する磁気エンコーダであり、前記多極磁石は磁性粉と熱可塑性樹脂とを含み、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓ以上１５００Ｐａ・ｓ以下である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項６】
請求項５において、前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポリフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含む回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、前記磁性粉がフェライト系磁性粉である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項８】
請求項７において、前記磁性粉が異方性フェライト系磁性粉である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダが射出成形品である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記プラスチック磁気エンコーダは射出成形において磁場成形したものである回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダが軸方向に対して傾斜した傾斜面をもち、前記円環状のセンサホルダが前記プラスチック磁気エンコーダの傾斜面に対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材に装着された回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項１】
内周に複列の転走面が形成され固定側部材となる外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成され回転側部材となる内方部材と、これら対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
前記内方部材の外周面に嵌合して取付けられた磁気エンコーダと、磁気センサを内蔵しその磁気センサが前記磁気エンコーダと所定隙間を介して軸方向に対峙するように前記外方部材に取付けられた円環状のセンサホルダと、前記磁気エンコーダよりも軸受外側位置で前記センサホルダと前記内方部材との間の空間を密封する密封装置とを備え、
前記磁気エンコーダをプラスチック磁気エンコーダとすると共に、この磁気エンコーダと前記内方部材のいずれか一方または両方に、これら両部材を互いに係合させて磁気エンコーダを軸方向に位置規制する係合部を形成したことを特徴とする回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凸部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凸部に係合する凹部とからなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成された凹部と、前記プラスチック磁気エンコーダの内周面に形成され前記凹部に係合する凸部とからなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１において、前記係合部が、前記内方部材の外周面に形成され前記プラスチック磁気エンコーダの軸方向に向く幅面に係合する段差面からなる回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダは、円周方向に磁極が並ぶ多極磁石を有する磁気エンコーダであり、前記多極磁石は磁性粉と熱可塑性樹脂とを含み、前記磁性粉含有熱可塑性樹脂の溶融粘度が３０Ｐａ・ｓ以上１５００Ｐａ・ｓ以下である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項６】
請求項５において、前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド１１、ポリフェニレンスルフィドの群から選択される１つ以上の化合物を含む回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、前記磁性粉がフェライト系磁性粉である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項８】
請求項７において、前記磁性粉が異方性フェライト系磁性粉である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダが射出成形品である回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記プラスチック磁気エンコーダは射出成形において磁場成形したものである回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、前記プラスチック磁気エンコーダが軸方向に対して傾斜した傾斜面をもち、前記円環状のセンサホルダが前記プラスチック磁気エンコーダの傾斜面に対して所定間隔を介して平行に対峙するように、外方部材に装着された回転検出装置付き車輪用軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−４３９０７（Ｐ２０１０−４３９０７Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７１１３（Ｐ２００８−２０７１１３）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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