JP5274042B2 - Wheel bearing device with rotation detector - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a wheel bearing device with a rotation detection device used in an automobile or the like equipped with an antilock brake system.
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。 In recent years, exports of automobile parts to BRICs countries where economic growth is remarkable are increasing. Among such automobile parts, in a wheel bearing device that rotatably supports a wheel with respect to a vehicle body, as a tire lock detection sensor of the anti-lock brake system (ABS), a magnetic encoder, and this magnetic encoder as a target In many cases, a rotation detector including a magnetic sensor for detecting the rotation of the wheel is incorporated, and the magnetic encoder is made of magnetic rubber.
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。 The B R ICs countries mentioned above, since in many cases the vehicle is operated in rough road unpaved, when the rotation detection device is incorporated in a wheel support bearing assembly of the vehicle, the wear resistance as a magnetic encoder A high one is required. For this reason, conventionally, measures have been taken such as to prevent wear by covering the surface of a magnetic rubber magnetic encoder manufactured by heat compression with a protective cover made of a non-magnetic material.
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。 However, if the surface of the magnetic encoder is covered with a protective cover made of a non-magnetic material, the gap between the surface of the magnetic encoder and the magnetic sensor arranged opposite to the surface becomes large. An encoder is required.
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で軸方向に対向させて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)。
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った。 However, when a rubber magnetic encoder is installed inside the bearing in this way, the grease, which is a lubricant, comes into contact with the magnetic encoder, and the magnetic encoder is placed in a high-temperature environment near the bearing heat generating part such as a rolling element. As a result, the magnetic encoder is likely to swell, the magnetic signal is disturbed, and accurate rotation detection cannot be performed.
また、磁気エンコーダと磁気センサとを軸方向に対向させて設置しているため、回転検出装置付き車輪用軸受装置の軸方向スペースが大きくなり、コンパクト化の阻害要因となっている。 Further, since the magnetic encoder and the magnetic sensor are installed facing each other in the axial direction, the axial space of the wheel bearing device with the rotation detecting device is increased, which is an obstacle to downsizing.
この発明の目的は、磁気エンコーダの摩耗・膨潤の防止および構造強化が可能で、かつ装置のコンパクト化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。 An object of the present invention is to provide a wheel bearing device with a rotation detecting device capable of preventing wear and swelling of a magnetic encoder and strengthening the structure and reducing the size of the device.
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、前記内方部材の端部付近の外周面に嵌合して取付けられ外周面が内方部材の端部側に向くように軸方向に対して傾斜した傾斜面とされた磁気エンコーダと、外周に有するスリンガで前記外方部材に嵌合状態に取付けられて磁気センサを内蔵しこの磁気センサが前記磁気エンコーダの傾斜面に対して隙間を介して平行に対峙する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、被検出部となる磁石がプラスチック磁石であるプラスチック磁気エンコーダとし、前記センサホルダは、前記芯金と、前記磁気センサを内蔵し前記芯金に結合された環状の樹脂製のセンサ保持体とでなり、前記外方部材は、このインボード側端面が、前記内方部材のインボード側端面よりもアウトボード側に凹む形状に形成され、この外方部材の凹んだ箇所に、前記センサ保持体が設けられ、前記芯金は、前記外方部材の外周面に圧入して取付けられる外径円筒部と、この外径円筒部のインボード側端から内径側に延びる鍔部と、この鍔部の内径側端から軸方向に延びる内径円筒部とでなり、前記鍔部を前記外方部材のインボード側端面に密着させた状態で、前記センサホルダが前記外方部材のインボード側端に固定され、前記センサ保持体は、その軸方向の軸受内側端にて前記芯金の前記内径円筒部に形成された孔から内周側に突出して前記磁気センサを内蔵するセンサ埋め込み突部を有し、前記内径円筒部から前記鍔部にわたる部位に前記樹脂製のセンサ保持体が一体モールド成形されたことを特徴とする。
この構成によると、磁気エンコーダの被検出面を外向きの傾斜面とし、この傾斜面に対峙する磁気センサを内蔵したセンサホルダを外方部材に取付け、磁気エンコーダよりも軸受外側位置に密封装置を設けたので、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。とくに、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。その結果、磁気エンコーダの摩耗や膨潤を防止して正確な回転検出が可能である。
また、磁気エンコーダは、被検出面を傾斜面としたので、断面概形を三角形状にできて構造を強化することができる。
また、磁気エンコーダの被検出面が傾斜面であるため、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、そのため、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。
An outer member that is a fixed side member with a double row rolling surface formed on the inner periphery, an inner member that is a rotating side member that has a rolling surface that faces each of the rolling surfaces on the outer periphery, and these facing members And a double row rolling element interposed between the rolling surfaces, wherein the wheel bearing device supports the wheel rotatably with respect to the vehicle body, and is fitted to the outer peripheral surface near the end of the inner member. A magnetic encoder that is attached to the outer member and has a slanted surface that is inclined with respect to the axial direction so that the outer peripheral surface faces the end of the inner member, and a slinger that is provided on the outer periphery, and is magnetically attached to the outer member. An annular sensor holder in which a sensor is incorporated and this magnetic sensor faces the inclined surface of the magnetic encoder in parallel with a gap, and the sensor holder and the inner member at positions outside the bearing relative to the magnetic encoder And a sealing device for sealing the space between The serial magnetic encoder, magnets to be detected portion is a plastic magnetic encoder is a flop Rasuchi click magnet, the sensor holder, the core metal and incorporates the magnetic sensor annular coupled to the core metal The outer member is formed in a shape in which the inboard side end surface is recessed toward the outboard side from the inboard side end surface of the inner member. The sensor holding body is provided at a position where the core metal is attached to the outer peripheral surface of the outer member by being press-fitted and attached to the inner diameter side from the inboard side end of the outer diameter cylindrical part. The sensor holder is formed of an extending flange portion and an inner diameter cylindrical portion extending in the axial direction from the inner diameter side end of the flange portion, and the sensor holder is in close contact with the inboard side end surface of the outer member. Fixed to the inboard side edge of the square member The sensor holding body has a sensor embedded protrusion that protrudes inward from a hole formed in the inner diameter cylindrical portion of the core at the inner end of the bearing in the axial direction and incorporates the magnetic sensor. The resin sensor holder is integrally molded at a portion extending from the inner cylindrical portion to the flange portion .
According to this configuration, the detected surface of the magnetic encoder is an outwardly inclined surface, a sensor holder incorporating a magnetic sensor facing the inclined surface is attached to the outer member, and the sealing device is disposed at a position outside the bearing relative to the magnetic encoder. Since it is provided, it is possible to prevent the magnetic encoder from being worn by foreign matters from the outside. In particular, since a plastic magnetic encoder is used as the magnetic encoder, the magnet portion can be prevented from coming into contact with the grease as the lubricant and swelling. As a result, wear and swelling of the magnetic encoder can be prevented and accurate rotation detection is possible.
In addition, since the magnetic encoder has an inclined surface to be detected, the cross-sectional outline can be made triangular and the structure can be strengthened.
In addition, since the detected surface of the magnetic encoder is an inclined surface, the magnetic encoder is arranged at the same axial position as the sensor holder. Therefore, the wheel bearing device with a rotation detecting device is provided by the axial length of the magnetic encoder. The axial length can be shortened and the device can be made compact.
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは、前記プラスチック磁石が、円周方向に磁極が並ぶ多極磁石であり、この多極磁石は、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は、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。とくに、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。
In the present invention, the plastic magnetic encoder, the flop Rasuchi click magnet is a multi-pole magnet arranged magnetic poles in a circumferential direction, the multi-pole magnet comprises a magnetic powder and a thermoplastic resin, the magnetic powder The melt viscosity of the contained thermoplastic resin may be 30 Pa · s or more and 1500 Pa · s or less.
When the melt viscosity is less than 30 Pa · s, the magnetic powder-containing thermoplastic resin, which is a material for the plastic multipolar magnet, generates a large amount of burrs during injection molding, making it difficult to mold appropriately. If the melt viscosity of the thermoplastic resin is greater than 1500 Pa · s, it will be difficult to knead the magnetic powder into the thermoplastic resin. In particular, when the ratio of the magnetic powder is increased, the kneading failure becomes remarkable. Therefore, by setting the melt viscosity of the magnetic powder-containing thermoplastic resin to 30 Pa · s or more and 1500 Pa · s or less, a plastic magnetic encoder with good productivity can be obtained. In addition, the improvement in the productivity of the plastic magnetic encoder also leads to the improvement in the productivity of the wheel bearing device with the rotation detection device.
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。
In the present invention, the thermoplastic resin may include one or more compounds selected from the group consisting of
These thermoplastic resins have very low swelling (less than 10%) even when immersed in grease used as a lubricant for bearings at high temperatures, so they have poor water absorption, condensation at low temperatures, salt water and muddy water. It is resistant to deterioration even in an environment with a lot of moisture such as rain water, and is particularly effective as a material for a plastic magnetic encoder incorporated in a wheel bearing device.
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、プラスチック磁気エンコーダの防食性を向上させることができる。 In the present invention, the magnetic powder may be a ferrite-based magnetic powder. Since ferritic magnetic powder is hard to oxidize, thereby improving the corrosion resistance of the plastic magnetic encoder.
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。 In the present invention, the magnetic powder may be anisotropic ferrite magnetic powder.
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダの前記プラチック磁石が射出成形品であっても良い。 In this invention, the plastic magnet of the plastic magnetic encoder may be an injection molded product.
前記プラスチック磁石が射出成形品である場合、このプラスチック磁石は、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。 If the flop Rasuchi click magnet is an injection molded article, the flop Rasuchi click magnet may be obtained by magnetic field formed in an injection molding. By forming the magnetic field in this way, a plastic magnetic encoder with a higher magnetic flux density can be obtained.
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは、前記内方部材の外周面に圧入して固定される内周面および前記傾斜面とされる外周面を有する円環状のプラスチック磁石の単体であっても良い。
このようにスリンガを持たないプラスチック磁石の単体でプラスチック磁気エンコーダを構成すると、プラスチック磁気エンコーダの低コスト化が可能になる。
In this invention, the plastic magnetic encoder may be a single annular plastic magnet having an inner peripheral surface that is press-fitted into the outer peripheral surface of the inner member and is fixed, and an outer peripheral surface that is the inclined surface. .
If the plastic magnetic encoder is constituted by a single plastic magnet having no slinger as described above, the cost of the plastic magnetic encoder can be reduced.
この発明において、前記プラスチック磁気エンコーダは、前記内方部材の外周面に圧入して固定される円筒部およびこの円筒部の一端部から立ち上がる立板部からなる断面L字状のスリンガと、このスリンガの前記円筒部および立板部にわたって一体成形され前記傾斜面とされる外周面を有するプラスチック磁石とでなるものであっても良い。 In the present invention, the plastic magnetic encoder includes a cylindrical portion that is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner member, and a slinger having an L-shaped cross section including a standing plate portion that rises from one end portion of the cylindrical portion, and the slinger And a plastic magnet having an outer peripheral surface that is integrally formed over the cylindrical portion and the upright plate portion and is formed as the inclined surface.
この発明において、前記スリンガを有する前記プラスチック磁気エンコーダは、そのスリンガを配置した金型内に磁性粉含有熱可塑性樹脂を射出して前記プラスチック磁石を一体成形したインサート成形品であっても良い。 In the present invention, the plastic magnetic encoder having the slinger may be an insert-molded product in which the plastic magnet is integrally molded by injecting a magnetic powder-containing thermoplastic resin into a mold in which the slinger is disposed.
この発明において、前記スリンガが磁性材料からなるものであっても良い。スリンガの材料として磁性材料を用いることにより、非磁性材料を用いた場合に比べて、プラスチック磁気エンコーダの磁力を強くすることができる。 In the present invention, the slinger may be made of a magnetic material. By using a magnetic material as the material of the slinger, the magnetic force of the plastic magnetic encoder can be increased compared to the case of using a non-magnetic material.
この発明の回転検出装置付き車輪用軸受装置は、前記内方部材の端部付近の外周面に嵌合して取付けられ外周面が内方部材の端部側に向くように軸方向に対して傾斜した傾斜面とされた磁気エンコーダと、外周に有するスリンガで前記外方部材に嵌合状態に取付けられて磁気センサを内蔵しこの磁気センサが前記磁気エンコーダの傾斜面に対して隙間を介して平行に対峙する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、被検出部となる磁石がプラスチック磁石であるプラスチック磁気エンコーダとし、前記センサホルダは、前記芯金と、前記磁気センサを内蔵し前記芯金に結合された環状の樹脂製のセンサ保持体とでなり、前記外方部材は、このインボード側端面が、前記内方部材のインボード側端面よりもアウトボード側に凹む形状に形成され、この外方部材の凹んだ箇所に、前記センサ保持体が設けられ、前記芯金は、前記外方部材の外周面に圧入して取付けられる外径円筒部と、この外径円筒部のインボード側端から内径側に延びる鍔部と、この鍔部の内径側端から軸方向に延びる内径円筒部とでなり、前記鍔部を前記外方部材のインボード側端面に密着させた状態で、前記センサホルダが前記外方部材のインボード側端に固定され、前記センサ保持体は、その軸方向の軸受内側端にて前記芯金の前記内径円筒部に形成された孔から内周側に突出して前記磁気センサを内蔵するセンサ埋め込み突部を有し、前記内径円筒部から前記鍔部にわたる部位に前記樹脂製のセンサ保持体が一体モールド成形されたため、磁気エンコーダの摩耗・膨潤の防止および構造強化が可能で、かつ装置のコンパクト化が可能となる。 The wheel bearing device with a rotation detecting device according to the present invention is fitted to and attached to the outer peripheral surface in the vicinity of the end of the inner member, and the axial direction is such that the outer peripheral surface faces the end of the inner member. A magnetic encoder having an inclined inclined surface and a slinger provided on the outer periphery are attached to the outer member in a fitted state, and a magnetic sensor is built in, and the magnetic sensor passes through a gap with respect to the inclined surface of the magnetic encoder. An annular sensor holder facing each other in parallel, and a sealing device that seals a space between the sensor holder and the inner member at a position outside the bearing relative to the magnetic encoder; a plastic magnetic encoder magnet is flop Rasuchi click magnet becomes, the sensor holder, said core metal, and a resin sensor holder ring coupled to the metal core incorporates the magnetic sensor The outer member is formed such that the inboard side end surface is recessed toward the outboard side from the inboard side end surface of the inner member, and the sensor holding body is formed in the recessed portion of the outer member. The cored bar is press-fitted and attached to the outer peripheral surface of the outer member, a flange extending from the inboard side end of the outer diameter cylindrical portion to the inner diameter side, and the flange The sensor holder is attached to the inboard side end of the outer member in a state where the flange portion is in close contact with the inboard side end surface of the outer member. The sensor holding body has a sensor embedded protrusion that protrudes inward from a hole formed in the inner diameter cylindrical portion of the core bar at the inner end of the bearing in the axial direction and houses the magnetic sensor. And a portion extending from the inner cylindrical portion to the buttocks Wherein the resin-made sensor holder are integrally molded, it can be prevented and structural reinforcement of wear and swelling of the magnetic encoder, and it is possible to compact the device.
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。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The wheel bearing device with a rotation detection device of this embodiment is a double row angular contact ball bearing type classified as a third generation type, and is an inner ring rotation type and a drive wheel support type. In this specification, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side.
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。
As shown in the sectional view of FIG. 1, the wheel bearing device in the wheel bearing device with the rotation detecting device includes an outer member 1 in which a double
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。
The outer member 1 is a fixed side member, and has a
The
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。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。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A in FIG. A plastic
プラスチック磁気エンコーダ21は、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23a、および軸受内側が大径となるように軸方向に対して外向きに傾斜した外周面である傾斜面23bを有する円環状のプラスチック多極磁石23の単体とされる。前記傾斜面23bが被検出面となる。このプラスチック多極磁石23は、軸方向の外側端に、後述の密封装置8のシール板31の外径面に嵌合する密封装置嵌合突部23cを有している。
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(プラスチック多極磁石23)の傾斜面23bに対して所定隙間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。
The plastic
The
プラスチッック多極磁石23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部材であり、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。
As shown in FIG. 3, the plastic
プラスチック多極磁石23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。とくに、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。
If the melt viscosity of the magnetic powder-containing thermoplastic resin, which is the material of the plastic
In this case, the melt viscosity of the thermoplastic resin is a capillograph (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), using a capillary with a diameter of 1 mmφ and a land length of 10 mm, a shear rate of 100 (l / s), and a melting point of the thermoplastic resin. The result measured at the temperature of +50 degreeC is shown.
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。
In this case, the thermoplastic resin includes
プラスチック多極磁石23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。
Barium-based or strontium-based ferrite powder is used as the magnetic powder that is a material of the plastic
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。
The plastic
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、磁気エンコーダ21の傾斜面23b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。
The
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。
The space between the inner periphery of the
The
The
上記構成の回転検出装置付き車輪用軸受装置によると、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(プラスチック多極磁石23)の着磁面である傾斜面23b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。
According to the wheel bearing device with a rotation detection device having the above-described configuration, the plastic
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23b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。
Further, in this wheel bearing device with a rotation detection device, a
とくに、磁気エンコーダとしてプラスチック磁気エンコーダ21(プラスチック多極磁石23)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、正確な回転検出が可能となる。 In particular, since the plastic magnetic encoder 21 (plastic multipolar magnet 23) is used as the magnetic encoder, the magnetic encoder can be prevented from coming into contact with the grease, which is a lubricant, and swelled, and accurate rotation detection is possible.
また、プラスチック磁気エンコーダ21の断面概形を三角形状にできるので、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。
In addition, since the cross section of the plastic
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。
Further, since the plastic
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、プラスチック多極磁石23の単体からなるプラスチック磁気エンコーダ21を、円環状のスリンガ22とプラスチック多極磁石23の複合体からなるプラスチック磁気エンコーダ21Aに置き換えたものである。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the wheel bearing device with a rotation detecting device of the embodiment of FIGS. 1 to 3, a plastic
スリンガ22は、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円筒部22aおよびこの円筒部22aの軸受内側の端部から外径側に立ち上がる立板部22bからなる円環状で断面L字状の芯金である。プラスチック多極磁石23は、前記スリンガ22の円筒部22aおよび立板部22bにわたって一体成形され、外周面である前記斜面部23bを有する。スリンガ22は磁性体の鋼板からなる。このように、スリンガ22の材料として磁性材料を用いることにより、非磁性材料を用いた場合に比べて、プラスチック磁気エンコーダ21Aの磁力を強くすることができる。
The
プラスチック磁気エンコーダ21A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、前記スリンガ22を配置した金型内に磁性粉含有熱可塑性樹脂を射出して、プラスチック多極磁石23をスリンガ22と一体成形し、所望のプラスチック磁気エンコーダ21Aを得る。このようにして得られたプラスチック磁気エンコーダ21Aのインサート成形品を、着磁ヨークを用いて多極に着磁することで、前記プラスチック多極磁石23の磁極を形成する。なお、この場合にも、前記射出成形時には、着磁面である前記傾斜面23bに対し80000Oe以上の垂直磁場を印加しながら磁場形成して、含有する磁性粉を磁場配向させるのが好ましい。その他の構成は、図1〜図3に示す実施形態の場合と同様であり、ここではその説明を省略する。
The plastic
1…外方部材
2…内方部材
3,4…転走面
5…転動体
8…密封装置
20…回転検出装置
21,21A…プラスチック磁気エンコーダ
22…スリンガ
22a…円筒部
22b…立板部
23…プラスチック多極磁石
23a…内周面
23b…傾斜面
24…磁気センサ
25…センサホルダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (11)
前記内方部材の端部付近の外周面に嵌合して取付けられ外周面が内方部材の端部側に向くように軸方向に対して傾斜した傾斜面とされた磁気エンコーダと、外周に有する芯金で前記外方部材に嵌合状態に取付けられて磁気センサを内蔵しこの磁気センサが前記磁気エンコーダの傾斜面に対して隙間を介して平行に対峙する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、被検出部となる磁石がプラスチック磁石であるプラスチック磁気エンコーダとし、
前記センサホルダは、前記芯金と、前記磁気センサを内蔵し前記芯金に結合された環状の樹脂製のセンサ保持体とでなり、
前記外方部材は、このインボード側端面が、前記内方部材のインボード側端面よりもアウトボード側に凹む形状に形成され、この外方部材の凹んだ箇所に、前記センサ保持体が設けられ、
前記芯金は、前記外方部材の外周面に圧入して取付けられる外径円筒部と、この外径円筒部のインボード側端から内径側に延びる鍔部と、この鍔部の内径側端から軸方向に延びる内径円筒部とでなり、前記鍔部を前記外方部材のインボード側端面に密着させた状態で、前記センサホルダが前記外方部材のインボード側端に固定され、
前記センサ保持体は、その軸方向の軸受内側端にて前記芯金の前記内径円筒部に形成された孔から内周側に突出して前記磁気センサを内蔵するセンサ埋め込み突部を有し、前記内径円筒部から前記鍔部にわたる部位に前記樹脂製のセンサ保持体が一体モールド成形されたことを特徴とする回転検出装置付き車輪用軸受装置。 An outer member that is a fixed side member with a double row rolling surface formed on the inner periphery, an inner member that is a rotating side member that has a rolling surface that faces each of the rolling surfaces on the outer periphery, and these facing members A wheel bearing device for supporting a wheel rotatably with respect to a vehicle body, comprising:
A magnetic encoder that is fitted and attached to the outer peripheral surface near the end of the inner member and is inclined with respect to the axial direction so that the outer peripheral surface faces the end of the inner member, and An annular sensor holder that is attached to the outer member in a fitted state with a cored bar having a built-in magnetic sensor and that faces the inclined surface of the magnetic encoder in parallel via a gap; and and a sealing device for sealing the space between the inner member and the sensor holder at the bearing outer position than the magnetic encoder, the magnetic encoder, magnets to be detected portion is flop Rasuchi click magnet plastic A magnetic encoder ,
The sensor holder is composed of the cored bar and an annular resin sensor holder that incorporates the magnetic sensor and is coupled to the cored bar.
The outer member is formed in a shape in which the inboard side end surface is recessed toward the outboard side from the inboard side end surface of the inner member, and the sensor holding body is provided in a recessed portion of the outer member. And
The core bar includes an outer diameter cylindrical portion that is press-fitted and attached to the outer peripheral surface of the outer member, a flange portion that extends from the inboard side end of the outer diameter cylindrical portion toward the inner diameter side, and an inner diameter side end of the flange portion. The sensor holder is fixed to the inboard side end of the outer member, with the flange portion in close contact with the inboard side end surface of the outer member.
The sensor holding body has a sensor embedded protrusion that protrudes inward from a hole formed in the inner diameter cylindrical portion of the core at the inner end of the bearing in the axial direction, and incorporates the magnetic sensor, A wheel bearing device with a rotation detecting device , wherein the resin sensor holding body is integrally molded at a portion extending from an inner diameter cylindrical portion to the flange portion .
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