JP2004084925A - Magnetic encoder and wheel bearing provided with encoder - Google Patents

Magnetic encoder and wheel bearing provided with encoder Download PDF

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JP2004084925A
JP2004084925A JP2003012711A JP2003012711A JP2004084925A JP 2004084925 A JP2004084925 A JP 2004084925A JP 2003012711 A JP2003012711 A JP 2003012711A JP 2003012711 A JP2003012711 A JP 2003012711A JP 2004084925 A JP2004084925 A JP 2004084925A
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magnetic
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cylindrical portion
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Japanese (ja)
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Tatsuo Nakajima
中島　達雄
Akinari Ohira
大平　晃也
Arihito Matsui
松井　有人
Kazutoyo Murakami
村上　和豊
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic encoder which firmly fixes a multipolar magnet to a core metal over a long period even under a sever condition with a simple mounting work, is improved in detection sensitivity, reduced in thickness, also improved in reliability and durability, and further easy to handle in manufacture and assembling with excellent productivity. <P>SOLUTION: This magnetic encoder 10 has the multipolar magnet 14 having magnetic poles alternately formed in the circumferential direction and the core metal 11 for supporting the mutlipolar magnet 14. The multipolar magnet 14 is fixed to the core metal 11 by caulking. The multipolar magnet 14 is formed of a sintered body obtained by sintering a mixture of magnetic powder and nonmagnetic metal powder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相対回転する軸受部の回転検出装置等に用いられる磁気エンコーダ、およびそれを備えた車輪用軸受に関し、例えば自動車のアンチロックブレーキシステムにおける前後の車輪回転数を検出する回転検出装置に装着されるベアリングシールの構成部品とされる磁気エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のスキッドを防止するためのアンチスキッド用回転検出装置として、次のような構造が多く用いられている。すなわち、前記回転検出装置は歯付ローターと感知センサからなっており、その際、軸受を密封するシール装置よりそれぞれ離間させて配置し、一つの独立した回転検出装置を構成しているものが一般的である。
このような従来例は、回転軸に嵌合された歯付ローターを、ナックルに取付られた回転検出センサで感知検出する構造を持ち、使われている軸受は、その側部に独立して設けられたシール装置によって、水分あるいは異物の侵入から守られる。
【０００３】
その他の例として特許文献１には、回転検出装置の装着スペースを削減せしめ感知性能を飛躍的に向上させることを目的として、車輪回転検出のための回転検出装置を有したベアリングシールにおいて、そこに使用するスリンガーの径方向に磁性粉の混入された弾性部材を周状に加硫成形接着し、そこに交互に磁極を配設した構造が示されている。
また、特許文献２には、軸方向の寸法を小さくし、回転部材と固定部材との間の密閉度を良好にし、容易に取り付け可能にすることを目的として、回転部材と固定部材との間がシールされ、この回転部材に回転ディスクが取り付けられ、その回転ディスクに多極化されたコーダが取り付けられたコーダ内蔵密閉構造としたものが示されている。使用するコーダは、磁性粒子を添加したエラストマーからなるものが用いられ、このコーダの側面を固定部材の側面とほぼ同一平面としたシール手段とされている。
【０００４】
磁性粉や磁性粒子を含有するプラスチック（プラストマー）　製のコーダは、やはり従来の射出成形や圧縮成形等のように、製品形状に適応した金型を使用して賦形したり、つまり金型どおりの形に成形したり、　Ｔ形のダイスを用いた押出し成形やカレンダー成形のようなシート成形でシートを成形し打ち抜き加工などにより製品形状にして、その後、金属基板上に接着剤などで接着固定し製作してもよい。またこの場合、インサート成形のようにあらかじめ金型内に金属基板を組込んでおき、その後、溶融樹脂を流し入れて接着工程を同時加工して製作してもよい。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８１６７８３号公報
【特許文献２】
公開平６−２８１０１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の各磁気エンコーダは、いずれも多極磁石を接着するものであるため、長期使用の間の剥がれ等が懸念される。特に、車輪用軸受に使用する場合は、塩泥水にされされたり、温度変化の大きい過酷な条件となるため、上記の剥がれが現実的な問題となる。また接着剤の使用では、製造時に作業工程が煩雑になるなどの課題がある。
また、多極磁石が上記のような磁性粒子を含有したエラストマーやプラストマーでは、次に説明するように種々の課題があるため、本出願人は多極磁石を磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体としたものを提案した（特願２００１−２９０３００号）。このような焼結体からなる多極磁石の場合、接着では芯金に長期に渡って剥がれなく堅固に固着することが難しい。
【０００７】
多極磁石が磁性粉を含有させたエラストマーやプラストマーである場合の課題を説明する。上記従来例のうち、特許文献１や特許文献２に示されるベアリングシールにおいては、そこに使用するスリンガーの径方向に磁性粉の混入された弾性部材を周状に加硫成形接着したり、または多極化されたコーダが取り付けられたコーダ内蔵密閉構造としてそのコーダを磁性粒子が添加したエラストマーにしようとすると、磁性粉や磁性粒子を保持するためのバインダとなるエラストマーや弾性部材成分が必要になる。しかしエラストマーや弾性部材成分をバインダに用いる場合、コーダ形状に賦形前に必ず磁性粉や磁性粒子とエラストマーや弾性部材の混練による分散工程が必要になるが、この工程ではコーダ中のバインダ成分に対する磁性粉や磁性粒子の相対含有率（体積分率）が上げにくいため、磁気センサに安定してセンシングされる磁力を得ようとするにはコーダの厚み寸法を厚くする必要があった。
【０００８】
また、　磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダの成形は、　射出成形や圧縮成形等のように製品形状に適応した金型を使用して賦形し、また加硫工程が必要な場合は金型内に必要とされる加硫時間だけ、加圧しながら保持しなければならず、生産上多くの工程を必要とした。
さらに磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダは、例えば車輪回転検出のための回転検出装置を有したベアリングシールにおいて、回転検出装置の装着スペースを削減せしめ、かつ感知性能を飛躍的に向上させるために、そこに使用するスリンガーの軸方向で近接かつ相対した部位に感知センサを配置しなければならない。しかしこの場合、車両走行中に回転側のベアリングシール表面と固定側の感知センサ表面の間隙に、砂粒などの異物粒子が侵入し噛み込まれると、弾性部材やエラストマー製のコーダ表面は摩耗などによる激しい損傷が認められることがあった。
【０００９】
磁性粉や磁性粒子の含有するプラスチック（プラストマー）製のコーダの場合、上述した従来の射出成形や圧縮成形やＴ形ダイスを用いた押出し成形やカレンダー成形のようなシート成形、およびインサート成形で製造しようとすると、やはり磁性粉や磁性粒子を保持するためのバインダとなる合成樹脂成分が必要になる。しかし合成樹脂成分をバインダに用いる場合も、従来はエラストマーなどと同様に、コーダ形状に賦形前に必ず磁性粉や磁性粒子とプラストマーや弾性部材の混練による分散工程が必要になる。　やはりこの工程では、コーダ中のバインダ成分に対する磁性粉や磁性粒子の相対含有率（体積分率）が上げにくいため、磁気センサに安定してセンシングされる磁力を得ようとするにはコーダの厚み寸法を厚くする必要があった。また、このように磁性粉や磁性粒子とプラストマーや弾性部材を従来の製造法で混練して製作した成形前材料を、金型内に射出（　インジェクション）したり圧縮（コンプレッション）してコーダに賦形する時、またインサート成形などで賦形する時に、材料中に含有される磁性粒子成分は金属の酸化物であるため硬くて量産製造的には金型や成形機の摩耗が問題となり、また磁性粒子成分の含有が高い成形前材料は溶融粘度が高くなり、成形圧力や金型型締力などを上げるなど、成形上の負荷が大きくなるなどの問題があった。
【００１０】
Ｔ形ダイスを用いた押出し成形やカレンダー成形のようなシート成形の場合でも、材料中に含有される磁性粒子成分は金属酸化物で硬いため、量産製造的にはＴ形ダイスやカレンダー成形機のロールの摩耗が問題となった。
【００１１】
この発明の目的は、過酷な条件下においても、多極磁石を芯金に長期にわたり堅固に固定することができ、製造時の多極磁石の取付作業も簡単で済む磁気エンコーダを提供することである。
この発明の目的は、薄肉化が可能で、かつ耐摩耗性に優れ、生産性にも優れる磁気エンコーダを提供することである。
この発明の他の目的は、磁気エンコーダにおける多極磁石の剥がれの問題のない車輪用軸受を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、部品点数を増やすことなく、コンパクトな構成で回転検出が行え、かつ回転検出のための磁気エンコーダの耐久性に優れた車輪用軸受を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石を上記芯金の加締により上記芯金に固定したことを特徴とする。多極磁石は、例えば円環状等の環状とされ、または円盤状とされる。上記芯金も円環状等の環状とされ、または円盤状とされる。
この構成によると、多極磁石を加締によって芯金に固定するため、長期の使用によっても剥がれの問題が生じず、かつ加締作業だけ簡単に固定することができる。特に、加締によることから、例え高低温環境下や塩泥水を浴びる等の過酷な条件にさらされても信頼性を保持することができる。また、多極磁石の材質にかかわらずに、堅固な固定が可能であり、多極磁石が焼結体である場合にも堅固な固定が行える。
【００１３】
この発明において、上記芯金は、この磁気エンコーダを取付ける部材に圧入する圧入部と、多極磁石を取付ける部分とを有するものとしても良い。芯金の上記圧入部と多極磁石を取付ける部分とは別に有するものとしても良い。上記の磁気エンコーダを取付ける部材は、例えば車輪用軸受における転走面の設けられた内方部材および外方部材のうちの回転側の部材である。
このように芯金に圧入部を設けることで、磁気エンコーダの取付けが簡単に行える。また、圧入部と多極磁石を取付ける部分とを別に設けることにより、圧入が多極磁石の加締固定に影響することが回避される。圧入部と多極磁石の取付け部分とを別に設けるには、例えば芯金を断面Ｚ字状ないしＬ字状のリング状品とし、その円筒部を圧入部とし、立板部を多極磁石が沿う取付部分とする。
【００１４】
この発明において、上記多極磁石は、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であっても良い。多極磁石が焼結体である場合、接着では堅固な固定が難しく、また長期の使用による剥がれの恐れがあるが、加締により固定するため、長期の使用によっても剥がれの問題が生じない。
また、多極磁石が、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であると、次の各利点が得られる。
▲１▼．従来のエラストマーやプラストマーに比べて磁性粉比率を高くすることができ、そのため、単位体積あたりの磁力を大きくすることができる。これにより検出感度の向上、薄肉化が可能になる。
▲２▼．従来の焼結磁石である磁性粉のみを焼結したものに比べて、バインダとなる非磁性金属粉の存在のために割れ難い。
▲３▼．従来のエラストマー等に比べて表面が硬いため、耐摩耗性に優れ、また損傷し難い。
▲４▼．従来のエラストマー等に比べて、生産性に優れる。
【００１５】
これらの利点が得られる具体的理由の例を説明する。上記磁性粉と非磁性金属粉とは、予め決められた配合比で粉体混合機を用いて混合し、この混合粉を常温下、金型内で加圧成形して圧粉体を得る。
このとき、非磁性金属粉をバインダとして磁性粉を混入した混合磁性粉からなる焼結体は、その非磁性金属粉と磁性粉の組成比を調整しながら粉体混合機で分散させた粉体同士のドライブレンドができるため、焼結体中の磁性粉の相対的な含有率（体積分率）を上げられる。このため、磁気センサに安定してセンシングされる磁力が容易に得られ、多極磁石を厚くする必要がない。
しかも、多極磁石とする焼結体の製造においても、粉体同士のドライブレンドによる混合粉の焼結成形法は、従来のエラストマーや弾性部材の場合の射出成形や圧縮成形に比べて加硫工程などがなく、また成形上の負荷が少ないため、生産工程を大幅に簡略化することができる。また、焼結加工での圧粉体の成形の場合、エラストマーや弾性部材の射出成形や圧縮成形に比べ、金型の摩耗などの問題は生じない。
また、この多極磁石とする焼結体の芯金への取付けは、簡便な加締加工や、圧入加工等の機械的固定法で行えることから、たとえ高低温環境下で過酷な条件にさらされても信頼性を保持することができる。
【００１６】
この発明において、上記多極磁石が軸方向に向くアキシアル型のものである場合に、上記芯金がリング状の立板部とこの立板部の周縁から突出した円筒状の筒部とを有し、上記多極磁石が上記立板部の前面に沿って配置されて上記筒部の加締により固定されたものとしても良い。上記筒部は、立板部の内周縁から突出するものであっても、外周縁から突出するものであっても、また内周縁および外周縁の両方から突出するものであっても良い。
このように芯金が立板部と筒部とを有するものであると、その筒部の加締によって多極磁石を簡単にかつ堅固に固定することができる。
【００１７】
上記芯金の筒部の加締は、例えば次のいずれかの形態で行える。
▲１▼．筒部の全周を塑性変形させた塑性変形部により、上記多極磁石を上記芯金に加締固定する。
▲２▼．筒部における円周方向複数箇所を突出状態に塑性変形させた塑性変形部により、上記多極磁石を上記芯金に固定する。この塑性変形部は、例えばステーキング等によって形成する。
▲３▼．筒部の円周方向複数箇所に舌片状の爪部を設け、この舌片状の爪部の塑性変形により、上記多極磁石を上記芯金に加締固定する。
上記▲１▼．のように全周を塑性変形させる場合は、より堅固な固定が行える。
上記▲２▼．のように円周方向複数箇所を塑性変形させる場合や、▲３▼．のように爪部を設けて塑性変形させる場合は、加締作業が簡単に行える。
【００１８】
上記各例のように、芯金に筒部を設けて加締固定する場合に、上記多極磁石の芯金の加締部分で固定される部分が、多極磁石の被検出面となる表面よりも凹む凹み部となっていて、芯金の加締部分が上記多極磁石の被検出面となる表面から突出しないものとしても良い。上記凹み部は、円周方向の全周にわたるものであっても、円周方向の複数箇所に設けられたものであっても良い。上記凹み部は、例えば、上記被検出面となる表面に対して傾斜した傾斜面または段差面からなるものとされる。このように多極磁石に設けた凹み内に加締部分を収めることにより、多極磁石の被検出面に芯金の加締部分が突出してセンサ配置の邪魔になることが回避される。
【００１９】
また、各例のように、芯金に筒部を設けて加締固定する場合に、上記立板部が内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた段付き形状を成すものとしても良い。この場合に、外周側部分が後退し、立板部の外周縁から突出させた筒部で多極磁石を加締固定しても良い。
このように段付き形状とすると、多極磁石の磁極検出面を平坦面としながら、多極磁石の厚みを種々の目的で適切な厚みとすることができる。例えば、被加締部分を固定の堅固のために厚くしたり、またシール部品等の周辺部品との制約の関係で、多極磁石を外周部のみ厚くして磁力増大を図ること等が可能になる。
【００２０】
この発明の磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石を半径方向に向くラジアル型のものとしても良い。その場合に、上記芯金が円筒状部とこの円筒状部の周縁から立ち上がる加締板部とを有し、上記多極磁石が上記立板部の周面に沿って配置されて上記加締板部の加締により固定されたものとしても良い。この場合の多極磁石も、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉の焼結体であっても良い。
多極磁石をラジアル型とした場合も、アキシアル型の場合と同様に、加締によって堅固にかつ簡単に固定することができる。
【００２１】
この発明における他の磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石および上記芯金をリング状とし、上記多極磁石を上記芯金に圧入により固定したものである。この場合も、多極磁石は、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉の焼結体であっても良い。
このように圧入により固定する場合も、堅固で簡単に多極磁石を固定することができる。
【００２２】
この発明の上記構成の磁気エンコーダは、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品であっても良い。このように磁気エンコーダをシール装置の構成部品とすることで、部品点数、組立工数の削減が図れる。
具体的には、例えば、上記のように多極磁石が軸方向に向くアキシアル型のものであって、上記芯金がリング状の立板部とこの立板部の周縁から突出した円筒状の筒部とを有し、上記多極磁石が上記立板部の前面に沿って配置されて上記筒部の加締により固定されたものである場合に、上記磁気エンコーダが、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品であって、上記リング状の立板部の周縁に、背面側へ延びる嵌合用の円筒部を有し、この円筒部で上記車輪用軸受における転走面の形成された部材に嵌合固定されるものとしても良い。
多極磁石を上記のラジアル型とする場合に、磁気エンコーダを、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品とする場合は、例えば上記芯金が上記円筒状部に続く立板部およびこの立板部に続く嵌合用の円筒部を有し、この円筒部で上記車輪用軸受における転走面の形成された部材に嵌合固定されるものとする。
【００２３】
この発明の車輪用軸受は、この発明における上記いずれかの構成の磁気エンコーダを備えたものである。
車輪用軸受は、一般に路面の環境下にさらされた状態となり、塩泥水が降りかかることが多いが、多極磁石が加締によって固定されていると、接着剤の場合のような劣化の問題がなく、上記のような厳しい環境下においても、長期に渡って堅固な固定が維持される。
多極磁石が上記焼結体である場合は、次の効果も得られる。上記のように車輪用軸受は、路面の環境下にさらされた状態となり、磁気エンコーダとこれに対面させる磁気センサとの間に砂粒等の粒子が噛み込むことがあるが、この噛み込みに対して、次のように保護される。すなわち、磁性粉と非磁性金属粉とからなる焼結体の多極磁石の表面硬度は、従来の磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダに比べて硬い。そのため、車輪回転検出のための磁気エンコーダを有した車輪用軸受において、車両走行中に回転側の多極磁石の表面と固定側の磁気センサの表面との間隙に、砂粒などの粒子が噛み込まれても、多極磁石の摩耗損傷に大幅な低減効果がある。
【００２４】
この発明の車輪用軸受は、軸受空間をシールするシール装置の構成要素を磁気エンコーダとしても良い。例えば、この車輪用軸受は、複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に介在され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であって、上記外方部材と内方部材との環状空間を密封するシール装置を設けても良い。
この場合に、上記シール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合される第１のシール板と、この第１のシール板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とからなり、上記第１のシール板の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記第２のシール板に固着され、上記第１のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に少なくとも一部を重ねて上記多極磁石が設けられたものであっても良い。
【００２５】
上記第１のシール板は、例えば断面概ね逆Ｚ字状とされて、上記回転側部材に嵌合される嵌合側の円筒部と、立板部と、他筒部とでなるものであっても良い。また、第１のシール板は断面Ｌ字状のものとしても良い。第１のシール板は断面Ｌ字状のものとする場合に、多極磁石は上記芯金となるシール板に圧入により固定しても良い。
【００２６】
これらの構成の車輪用軸受の場合、シール装置の構成要素を磁気エンコーダとしたため、部品点数を増やすことなく、より一層コンパクトな構成で車輪の回転を検出することができる。また、このようにシール装置に磁気エンコーダを構成した場合、上記の路面環境下にさらされることによる磁気エンコーダと磁気センサ間の砂粒等の噛み込みが問題となるが、この噛み込みに対して、上記と同様に多極磁石の表面硬度が硬いことにより、摩耗損傷の低減効果が得られる。また、この構成の場合、第２のシール板に固着されたサイドリップおよびラジアルリップが第１のシール板に摺接することに等により、優れたシール効果が得られる。
【００２７】
第１のシール板を上記の断面概ね逆Ｚ字状とした場合に、次の各構成としても良い。
・例えば、第１のシール板の立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた段付き形状を成すものであっても良い。
・また、第１のシール板の上記他筒部により、上記多極磁石を加締固定しても良い。
・第１のシール板の上記他筒部における円周方向複数箇所を突出状態に塑性変形させた塑性変形部により、多極磁石を第１のシール板に固定しても良い。
・第１のシール板の上記他筒部における円周方向複数箇所に舌片状の爪部を設け、この舌片状爪部の塑性変形により、上記多極磁石を第１のシール板に固定しても良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１に示すように、この磁気エンコーダ１０は、金属製の環状の芯金１１と、この芯金１１の表面に周方向に沿って設けられた多極磁石１４とを備える。多極磁石１４は、例えば磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体である。多極磁石１４は周方向に多極に磁化され、交互に磁極Ｎ，Ｓが形成された部材であり、多極に磁化された磁気ディスクからなる。磁極Ｎ，Ｓは、ピッチ円直径ＰＣＤ（図２）において、所定のピッチｐとなるように形成されている。この磁気エンコーダ１０は、回転部材（図示せず）に取付けられ、図３に示すように多極磁石１４に磁気センサ１５を対面させて回転検出に使用されるものであり、磁気エンコーダ１０と磁気センサ１５とで回転検出装置２０が構成される。同図は、磁気エンコーダ１０を軸受（図示せず）のシール装置５の構成要素とした応用例を示し、磁気エンコーダ１０は、軸受の回転側の軌道輪に取付けられる。シール装置５は、磁気エンコーダ１０と、固定側のシール部材９とで構成される。シール装置５の具体構成については後に説明する。
【００２９】
多極磁石１４に混入する磁性粉としては、バリウム系およびストロンチウム系などの等方性または異方性フェライト粉であっても良い。これらのフェライト粉は顆粒状粉体であっても、湿式異方性フェライトコアからなる粉砕粉であっても良い。この湿式異方性フェライトコアからなる粉砕粉を磁性粉とした場合、非磁性金属粉との混合粉を磁場中で成形された異方性のグリーン体とする必要がある。このグリーン体は、図４のように炉で加熱し、焼結体とする。
【００３０】
また、磁性粉は希土類系磁性材料であっても良い。例えば希土類系磁性材料であるサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉やネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉のそれぞれ単独磁性粉であっても良い。また、磁性粉はマンガンアルミ（ＭｎＡｌ）ガスアトマイズ粉であっても良い。
【００３１】
また、上記磁性粉は、サマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉、ネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉、およびマンガンアルミ（ＭｎＡｌ）ガスアトマイズ粉のいずれか２種以上を混合させたものであっても良い。例えば、上記磁性粉はサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉とネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉とを混合させたもの、マンガンアルミガスアトマイズ粉とサマリウム鉄系磁性粉とを混合させたもの、およびサマリウム鉄系磁性粉とネオジウム鉄系磁性粉とマンガンアルミガスアトマイズ粉とを混合させたもの、のいずれかであっても良い。
また、例えば、フェライト分だけでは磁力が足りない場合に、フェライト粉に希土類系磁性材料であるサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉やネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉を必要量だけ混合し、磁力向上を図りつつ安価に製作することもできる。
【００３２】
また、多極磁石１４を形成する非磁性金属粉には、スズ、銅、アルミ、ニッケル、亜鉛、タングステン、マンガンなどの粉体、または非磁性のステンレス系金属粉のいずれか単独（１種）の粉体、もしくは２種以上からなる混合した粉体、もしくは２種以上からなる合金粉末を使用することができる。
【００３３】
磁気エンコーダ１０を形成する焼結体は、防錆処理のために、例えば図５のように防錆被膜２２を施しても良い。この防錆被膜２２は換言すれば防食被膜である。この防錆被膜２２にはクリヤー系の高防食性塗料を用いることができる。
【００３４】
芯金１１の材質となる金属は、磁性体、特に強磁性体となる金属が好ましく、例えば磁性体でかつ防錆性を有する鋼板が用いられる。このような鋼板として、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や、防錆処理された圧延鋼板等を用いることができる。
【００３５】
芯金１１の形状は、種々の円環状の形状とできるが、多極磁石１４を固定できる形状が好ましい。特に、加締固定や嵌合固定等の機械的な固定が行える形状が好ましい。
加締固定の場合、芯金１１は、例えば図１（Ｂ）に示すように、圧入部となる内径側の円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びる立板部１１ｂと、外径縁の他筒部１１ｃとでなる断面概ね逆Ｚ字状の円環状とする。
円筒部１１ａ、立板部１１ｂ、および他筒部１１ｃは、鋼板等の金属板から一体にプレス成形されたものである。立板部１１ｂは平坦に形成されており、その平坦な立板部１１ｂの表面に重ねて多極磁石１４の未着磁の焼結体を組み込み、外周縁の他筒部１１ｃを加締めることで、芯金１１の立板部１１ｂに重なり状態に多極磁石１４が固定される。上記他筒部１１ｃは、その断面における先端側部分または略全体が、加締部となる。また、この加締部は、芯金１１の円周方向の全周に渡って延び、したがって円環状となっている。多極磁石１４の加締部である他筒部１１ｃにより固定される部分は、多極磁石１４の被検出面となる表面よりも凹む凹み部１４ａとなっていて、芯金１１の加締部である他筒部１１ｃが、多極磁石１４の被検出面となる表面から突出しないようにされている。上記凹み部１４ａは、多極磁石１４の被検出面となる表面よりも若干背面側に後退した段差部として形成されている。多極磁石１４の外周縁における凹み部１４ａよりも裏面側の部分は、断面が円弧状の曲面とされ、この曲面部分に沿うように、他筒部１１ｃの加締部分が形成される。加締固定は、図５に断面図で示すように、多極磁石１４の外周部を全周にわたって加締固定してもよい。
【００３６】
また、加締固定は、図６，図７に断面図および正面図で示すように行っても良い。この例では、芯金１１を図１の例と同じく、内径側の円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びる立板部１１ｂと、その外径縁の円筒状の他筒部１１ｃとでなる断面概ね逆Ｚ字状の円環状としている。その他筒部１１ｃにおける周方向の複数箇所に、ステーキング等によって、内径側へ突出状態に塑性変形させた塑性変形部１１ｃａを設け、その塑性変形部１１ｃａにより多極磁石１４を芯金１１の立板部１１ｂに固定している。この例においても、多極磁石１４の塑性変形部１１ｃａにより固定される部分は、多極磁石１４の被検出面となる表面よりも凹む凹み部１４ｂとなっていて、これにより塑性変形部１１ｃａが多極磁石１４の被検出面となる表面に突出しないように成されている。凹み部１４ｂは、外径側に至るに従って表面から背面側へ近づく傾斜面１４ｂとされている。
【００３７】
図１および図６に示す各例において、芯金１１は、図８のように、立板部１１ｂが、内周側部分１１ｂａと外周側部分１１ｂｂとで互いに軸方向にずれた段付き形状を成すものとしても良い。図８において、図示は省略するが、多極磁石１４は、図１などの例と同様に立板部１１ｂにおける他筒部１１ｃの突出側の面に配置される。
さらに、図９に示すように、上記各例と同様に断面概ね逆Ｚ字状とされた芯金１１において、その他筒部１１ｃの端縁における円周方向複数箇所に舌片状の爪部１１ｃｂを設け、この舌片状爪部１１ｃｂを矢印のように内径側へ塑性変形させることにより、つまり加締ることにより、多極磁石１４を芯金１１に固定しても良い。多極磁石１４は、図１などの例と同様に立板部１１ｂにおける他筒部１１ｃの突出側の面に配置される。この例においても、図８の例と同様に、立板部１１ｂを段付き形状としている。立板部１１ｂを段付きとした場合、多極磁石１４の立板部１１ｂ側の側面形状は、図９（Ｂ）に示すように、立板部１１ｂの段付き形状に沿った側面形状としてもよい。
【００３８】
なお、圧入固定の場合、例えば図１０に示すように、芯金１１を、内径側の円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びる立板部１１ｂ”とでなる断面Ｌ字状の円環状とする。円筒部１１ａと立板部１１ｂ”とは、鋼板等の金属板から一体にプレス成形されたものである。立板部１１ｂ”は平坦に形成されており、その平坦な立板部１１ｂ”まで、多極磁石１４となるディスク状の焼結体を円筒部１１ａの外周に圧入して固定する。立板部１１ｂ”の高さは、多極磁石１４の内周部付近が当たる高さとされる。
【００３９】
また、上記各例では芯金１１を鋼板プレス成形品製としたが、図１１に示すように、芯金１１は、鋼材等の削り出し品からなるものとしても良い。同図の例の芯金１１は立板部１１ｂの溝部１１ｂａを切削加工溝としている。溝部１１ｂａの切削加工によって立板部１１ｂの内周縁および外周縁から突出する筒部１１ｃが形成されている。このように芯金１１を鋼材等の削り出し品とした場合も、多極磁石１４は芯金１１の筒部１１ｃの加締によって固定しても良い。
【００４０】
上記のように金属環状部材である芯金１１に周方向に沿って設けられた混合磁性粉焼結磁石ディスクは、周方向に多極に着磁することにより多極磁石１４となり、この多極磁石１４と芯金１１とで磁気エンコーダ１０が構成される。この場合に、非磁性金属粉をバインダとして磁性粉を混入した混合磁性粉焼結磁石ディスク（焼結体）は、その非磁性金属粉と磁性粉の組成比を調整しながら粉体混合機で分散させることで粉体同士のドライブレンドとすることができる。そのため焼結体中の磁性粉の相対的な含有率（体積分率）を上げられる。したがって、磁気センサ１５（図３）に安定してセンシングされる磁力が容易に得られ、多極磁石１４を厚くする必要がない。
【００４１】
この構成の磁気エンコーダ１０は、図３と共に前述したように、多極磁石１４に磁気センサ１５を対面させて回転検出に使用される。磁気エンコーダ１０を回転させると、多極磁石１４の多極に磁化された各磁極Ｎ，Ｓの通過が磁気センサ１５で検出され、パルスのかたちで回転が検出される。磁極Ｎ，Ｓのピッチｐ（図２）は細かく設定でき、例えばピッチｐが１．５ｍｍ、ピッチ相互差±３％という精度を得ることもでき、これにより精度の高い回転検出が行える。ピッチ相互差は、磁気エンコーダ１０から所定距離だけ離れた位置で検出される各磁極間の距離の差を目標ピッチに対する割合で示した値である。磁気エンコーダ１０が図３のように軸受のシール装置５に応用されたものである場合、磁気エンコーダ１０の取付けられた軸受の回転が検出されることになる。
多極磁石１４は、磁性粉の混入した焼結体（混合磁性粉焼結ディスク）からなるため、次に示すように、安定したセンシングの得られる磁力を確保しながら薄肉化できて、磁気エンコーダ１０のコンパクト化が図れるうえ、耐摩耗性に優れ、また生産性にも優れたものとなる。
【００４２】
さらに、多極磁石１４の表面硬度は、従来の磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダに比べて硬い。そのため、車輪回転検出のための回転検出装置２０に応用した場合に、車両走行中に回転側の多極磁石１４の表面と固定側の磁気センサ１５の表面の間隙に、砂粒などの粒子が噛み込まれても、多極磁石１４の摩耗損傷が生じ難く、従来の弾性体製としたものに比べて、摩耗の大幅な低減効果がある。
なお、金属環状部材である芯金１１に周方向に沿って設けられた多極磁石１４となる混合磁性粉焼結磁石ディスク表面の平坦度は、２００μｍ以下が良いが、望ましくは１００μｍ以下が良い。ディスク表面の平坦度が２００μｍより上である場合、磁気センサ１５とディスク面の間隙（エアギャップ）が、磁気エンコーダ１０の回転中に変化することで、センシング精度を悪化させてしまう。
同様の理由で、磁気エンコーダ１０の回転中における、混合磁性粉焼結磁石ディスク表面の面振れも、２００μｍ以下が良く、望ましくは１００μｍ以下が良い。
【００４３】
つぎに、この磁気エンコーダ１０を備えた車輪用軸受の一例、およびそのシール装置５の例を、図１２，図１３と共に説明する。図１２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、磁気エンコーダ１０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、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品とが組合わさった組立部材であっても良い。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。
【００４４】
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、各転動体列の軌道面１ａ，１ａがそれぞれ形成された一対の分割型の内輪１８，１９からなる。これら内輪１８，１９は、ハブ輪６の軸部の外周に嵌合し、ハブ輪６と共に上記内方部材１を構成する。なお、内方部材１は、上記のようにハブ輪６および一対の分割型の内輪１８，１９からなる３部品の組立部品とする代わりに、ハブ輪６および片方の内輪１８が一体化された軌道面付きのハブ輪と、もう片方の内輪１９とで構成される２部品からなるものとしても良い。
【００４５】
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）が駆動軸に連結される。
外方部材２は、軸受外輪からなり、懸架装置におけるナックル等からなるハウジング（図示せず）に取付けられる。転動体３は各列毎に保持器４で保持されている。
【００４６】
図１３は、磁気エンコーダ付きのシール装置５を拡大して示す。このシール装置５は、図３に示したものと同じであり、その一部を前述したが、図１３において、詳細を説明する。このシール装置５は、磁気エンコーダ１０またはその芯金１１がスリンガとなり、内方部材１および外方部材２のうちの回転側の部材に取付けられる。この例では、回転側の部材は内方部材１であるため、磁気エンコーダ１０は内方部材１に取付けられる。
【００４７】
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の金属板製の環状のシール板（１１），１２を有する。第１のシール板（１１）は、上記磁気エンコーダ１０における芯金１１のことであり、以下、芯金１１として説明する。磁気エンコーダ１０は、図１ないし図３と共に前述した第１の実施形態にかかるものであり、その重複する説明を省略する。この磁気エンコーダ１０における多極磁石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回転検出装置２０が構成される。
【００４８】
第２のシール板１２は、上記シール部材９（図３）を構成する部材であり、第１のシール板である芯金１１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。これらリップ１６ａ〜１６ｃの枚数は任意で良いが、図１３の例では、１枚のサイドリップ１６ａと、軸方向の内外に位置する２枚のラジアルリップ１６ｃ，１６ｂとを設けている。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。すなわち、弾性部材１６は、円筒部１２ａの内径面から先端部外径までを覆う先端覆い部１６ｄを有するものとし、この先端覆い部１６ｄが、第２のシール板１２と外方部材２との嵌合部に介在する。
第２のシール板１２の円筒部１２ａと第１のシール板である芯金１１の他筒部１１ｃ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。
【００４９】
この構成の車輪用軸受によると、車輪と共に回転する内方部材１の回転が、この内方部材１に取付けられた磁気エンコーダ１０を介して、磁気センサ１５で検出され、車輪回転速度が検出される。
磁気エンコーダ１０は、シール装置５の構成要素としたため、部品点数を増やすことなく、車輪の回転を検出することができる。車輪用軸受は、一般に路面の環境下にさらされた状態となり、磁気エンコーダ１０とこれに対面させる磁気センサ１５との間に砂粒等の粒子が噛み込むことがあるが、上記のように磁気エンコーダ１０の多極磁石１４は焼結体からなるものであって硬質であるため、多極磁石１４の表面の摩耗損傷は従来の弾性体製のものに比べて大幅に低減される。また車輪用軸受５における軸受端部の空間は、周辺に等速ジョイント７や軸受支持部材（図示せず）があって限られた狭い空間となるが、磁気エンコーダ１０の多極磁石１４が上記のように薄肉化できるため、回転検出装置２０の配置が容易になる。
内外の部材１，２間のシールについては、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のシール板である芯金１１の他筒部１１ｃ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。
【００５０】
なお、図１２および図１３に示す車輪用軸受では、磁気エンコーダ１０の芯金１１を、図１の形状のものとした場合について示しているが、磁気エンコーダ１０として図６〜図１１に示した各例のものを用いても良い。
また、磁気エンコーダ１０を軸受のシール装置５の構成要素とする場合等において、多極磁石１４を、上記各実施形態とは逆に軸受に対して内向きに設けても良い。すなわち、多極磁石１４を芯金１１の軸受内側の面に設けても良い。その場合、芯金１１は非磁性体製のものとすることが好ましい。
【００５１】
なお、上記実施形態では、磁気エンコーダ１０がシール装置５を兼用するものとしたが、例えば図１４，図１５に示すように、磁気エンコーダ１０をシール装置５とは別に構成し、シール装置５に隣接して磁気エンコーダ１０を配置しても良い。この例の磁気エンコーダ１０は、芯金１１が立板部１１ａとその内周縁および外周縁から延びる円筒状の筒部１１ｃ１，１１ｃ２を有する断面がコ字形のものとしてある。多極磁石１４は、第１の実施形態のもの同様の焼結体からなるが、磁性体粉を添加したエラストマーまたはプラストマーであっても良い。この多極磁石１４は、内外周の筒部１１ｃ１，１１ｃ２に嵌合させて立板部１１ａの前面に沿わせ、外周側の筒部１１ｃ２を塑性変形させた塑性変形部１１ｅにより加締止めしている。塑性変形部１１ｅは、円周方向の全周に渡って形成されたものであっても、また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。この磁気エンコーダ１０は、内方部材１の外径面に内周側の筒部１１ｃ１で圧入等により固定される。シール装置５における第１のシール板５１は、断面Ｌ字状でリング状のものであり、図３の実施形態におけるシール板兼用の芯金１１と同じ構成のものである。
【００５２】
さらに、磁気エンコーダ１０は、上記各実施形態のように多極磁石１４を軸方向に向けたものに限らず、例えば図１６に示すように、径方向に向けて設けても良い。同図の例は、シール装置５のスリンガとなるシール板である芯金１１Ａに、その立板部１１ｂから軸方向の外側へ延びる第２の円筒部１１ｄを設け、第２の円筒部１１ｄの外周に多極磁石１４を固定している。すなわち、第２の円筒部１１ｄの先端には外径側へ延びる加締板部１１ｅを一体に設け、この加締板部１１ｅを加締ることで、多極磁石１４に第２の円筒部１１ｄの外周面に固定している。立板部１１ｂは円筒部１１ａから外径側に延びている。すなわち、この例の芯金１１Ａは、円筒部１１ａ、立板部１１ｂ、および第２の円筒部１１ｄが順次続く断面概ね逆Ｚ字状の部分に、その第２の円筒部１１ｄの先端から加締板部１１ｅが外径側へ一体に延びた形状のものとされている。第１の円筒部１１ａは圧入部となる。磁気センサ１５は、多極磁石１４に対して径方向に対面配置する。
【００５３】
図１７は、磁気エンコーダ１０の多極磁石１４を径方向に向けて設けた他の実施形態を示す。図１８は、図１７の磁気エンコーダ１０を同図の矢印Ａ方向から見た半部を示す。この実施形態では、シール装置５のスリンガとなる第１のシール板である芯金１１Ｂが、内方部材１の外径面に嵌合する円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びて内径側へ折り重ねられた二重の立板部１１ｂｂと、その立板部１１ｂｂから軸方向に延びる第２の円筒部１１ｄとを有し、その円筒部１１ｄの一端に周方向に分散形成した複数の下片状の爪部１１ｆが設けられている。上記円筒部１１ａは圧入部となる。多極磁石１４は、第２の円筒部１１ｄの外径面に重なって配置され、上記爪部１１ｆを加締めることで、第２の円筒部１１ｄに固定されている。
また、この実施形態では、内方部材１の一端部外径面に、芯金１１Ｂの円筒部１１ａを嵌合させる小径部１ｂが段差を持って形成され、この小径部１ｂに円筒部１１ａが圧入により嵌合させてある。これにより、内方部材１における小径部１ｂの段差面に円筒部１１ａの一端が当接して、磁気エンコーダ１０が軸方向に位置決めされる。芯金１１Ｂの第２の円筒部１１ｄには、多極磁石１４の配置を妨げない範囲で除肉部１１ｄａが形成され、磁気エンコーダ１０の軽量化が図られている。除肉部１１ｄａは、円周方向の複数箇所に設けた開口からなる。多極磁石１４の爪部１１ｆで抑えられる面が傾斜面の凹み部１４ｂとされていることは、図６の例と同様である。この実施形態におけるその他の構成は、図１２，図１３に示した実施形態と同じである。
【００５４】
図１９は、磁気エンコーダ１０の多極磁石１４を径方向に向けて設けたさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１７の実施形態において、芯金１１Ｂの爪部１１ｄと多極磁石１４との間に緩衝部材２１を介在させている。緩衝部材２１は、ゴム材または合成樹脂材からなり、例えばリング状のものとされている。その他の構成は図１７の実施形態と同じである。
【００５５】
なお、上記各実施形態の磁気エンコーダ１０は、図１４，図１５の例を除き、いずれも軸受のシール装置５の構成部品とした場合につき説明したが、これらの各実施形態の磁気エンコーダ１０においても、シール装置５の構成部品とするものに限らず、単独で回転検出に利用することができる。例えば、図１の実施形態における磁気エンコーダ１０を、シール装置５とは別に軸受に設けても良い。
また、図２０に示すように、磁気エンコーダ１０Ａは、多極磁石１４が径方向に向くように、円筒状の芯金１１Ｃの外径面に多極磁石１４を設けた構成のものとしても良い。その場合に、磁気エンコーダ１０を、車輪用軸受における外方部材２Ａの外径面に嵌合させて設けても良い。同図の車輪用軸受は、内方部材１Ａおよび外方部材２Ａのうちの外方部材２Ａを回転側の部材とし、外方部材２Ａに車輪取付フランジ２６を設けたものである。シール装置５Ａは、磁気エンコーダ１０Ａとは別に軸受に設けられる。外方部材２Ａは一対の分割内輪１８Ａ，１９Ａからなる。
【００５６】
さらに、この発明の磁気エンコーダは、多極磁石の芯金への固定構造等として次のいずれかる構造▲１▼〜▲８▼を採用したものとしても良い。これらの構造▲１▼〜▲８▼は上記の各説明とは別の観点でまとめ直したものである。
▲１▼．芯金は、回転側部材（例えば転がり軸受の回転輪）へ圧入する圧入部と、多極磁石を取付ける部分とが、相互に離間している。（例えば図１の実施形態）
▲２▼．上記▲１▼において、多極磁石の芯金への固定を、芯金を加締めた加締部によって行う。この場合に、多極磁石は芯金の一部に重ね、断面における多極磁石の一端を、芯金の加締により行う。（例えば図１，図２０の各実施形態）
▲３▼．上記▲２▼において、芯金の加締部が円周方向の複数箇所に別れている。（例えば図１８の実施形態）
▲４▼．上記▲２▼において、多極磁石の芯金の加締部で固定される部分が、多極磁石の被検出面となる表面よりも凹む凹み部となっていて、芯金の加締部が上記多極磁石の被検出面となる表面から突出しないものとする。上記凹み部は、例えば、上記被検出面となる表面に対して傾斜した傾斜面または段差面からなる。（例えば図１、図１８の各実施形態）
▲５▼．上記▲２▼において、芯金の多極磁石と接する面に、除肉部分を有する。（例えば図１７の実施形態）
▲６▼．上記▲２▼において、芯金の加締部が円周方向に延びる円弧状または円環状の部分である。（例えば図１、図１７の各実施形態）
▲７▼．上記▲２▼において、多極磁石の上記加締部で固定される部分と反対側の端部を当接される当接部が芯金に設けられている。この当接部は、芯金を回転側部材（例えば転がり軸受の回転輪）に対して軸方向に位置決めする位置決め手段を兼ねている。（例えば図１７の実施形態。その立板部１１ｂｂと円筒部１１ａとを併せた部分が、上記当接部となる。）
▲８▼．上記▲２▼において、加締部で押えられる芯金表面部分と上記加締部との間に緩衝材が挿入されている。（例えば図１７の実施形態）
この磁気エンコーダは、上記▲１▼〜▲８▼などの新規の特徴を有する種々の多極磁石取付構成を可能とすることができ、そのため、応用範囲が広く、かつ高い信頼性を付与でき、非常に優れていると言える。
【００５７】
なお、上記各実施形態は、多極磁石１４を焼結体としたが、この発明は、多極磁石が磁性粉を含有させたプラストマーまたはエラストマーである場合にも適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明の磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石を上記芯金の加締により上記芯金に固定したものであるため、多極磁石を芯金に長期にわたり堅固にかつ簡単に固定することができる。特に、多極磁石が多極磁石が焼結体であっても堅固に取付けることができる。また、加締によるため、例え高低温環境下や塩泥水を浴びるなどの過酷な条件にさらされても、固定の信頼性を保持することができる。
上記芯金が、この磁気エンコーダを取付ける部材に圧入する圧入部と、多極磁石を取付ける部分とを別に有するものである場合は、磁気エンコーダの取付が圧入によって簡単に行える。
上記多極磁石を、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体からなるものとした場合は、安定したセンシングの得られる磁力を確保しながら薄肉化できて、磁気エンコーダのコンパクト化が図られ、また耐摩耗性が優れたものとなる。しかも、コーダ部分となる多極磁石の製造においても粉体同士のドライブレンドによる混合粉の焼結成形法は、従来のエラストマーや弾性部材の場合の射出成形や圧縮成形に比べて加硫工程などがなく、また成形上の負荷が少ないため生産工程を大幅に簡略化することができる。
この発明の車輪用軸受は、この発明の上記磁気エンコーダを備えたものであるため、多極磁石の固定が確実で耐久性に優れたものとなる。また、コンパクトな構成で回転検出が行える。特に、シール装置の構成要素を磁気エンコーダとした場合は、部品点数を増やすことなく、車輪の回転を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図、（Ｂ）は同磁気エンコーダの組立過程を示す部分斜視図である。
【図２】同磁気エンコーダを正面から示す磁極の説明図である。
【図３】同磁気エンコーダを備えたシール装置と磁気センサとを示す部分破断正面図である。
【図４】グリーン体を焼結体とする工程図である。
【図５】この発明の他に実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図６】この発明のさらに他に実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図７】同磁気エンコーダの正面図である。
【図８】芯金の変形例の部分断面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ芯金の他の変形例、およびその芯金を用いた磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図１２】第１の実施形態にかかる磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の全体の断面図である。
【図１３】同車輪用軸受の部分断面図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分断面図である。
【図１５】同磁気エンコーダを用いた車輪用軸受の磁気エンコーダ部分の断面図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受の磁気エンコーダ部分の断面図である。
【図１７】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受の磁気エンコーダ部分の断面図である。
【図１８】同磁気エンコーダの部分正面図である。
【図１９】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受の磁気エンコーダ部分の断面図である。
【図２０】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受の断面図である。
【符号の説明】
１…内方部材
２…外方部材
１Ａ…内方部材
２Ａ…外方部材
３…転動体
５…シール装置
１０…磁気エンコーダ
１１，１１Ａ，１１Ｂ…芯金（第１のシール板）
１１ａ…円筒部（円筒部）
１１ｂ…立板部
１１ｃ…他筒部
１１ｃａ…塑性変形部
１１ｃｂ…爪部
１２…第２のシール板
１４…多極磁石
１４ａ…凹み部
１５…磁気センサ
１６ａ…サイドリップ
１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ
２０…回転検出装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic encoder used for a rotation detecting device or the like of a bearing portion that rotates relatively, and a wheel bearing provided with the magnetic encoder. For example, the present invention relates to a rotation detecting device that detects front and rear wheel rotation speeds in an antilock brake system of an automobile. The present invention relates to a magnetic encoder which is a component of a bearing seal to be mounted.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, the following structure is often used as an anti-skid rotation detecting device for preventing a skid of an automobile. That is, the rotation detecting device is composed of a toothed rotor and a sensing sensor. At this time, the rotation detecting device is generally separated from the sealing device for sealing the bearing and constitutes one independent rotation detecting device. It is a target.
Such a conventional example has a structure in which a toothed rotor fitted to a rotating shaft is detected and detected by a rotation detecting sensor attached to a knuckle, and a bearing used is provided independently on its side. The sealing device provided protects against ingress of moisture or foreign matter.
[0003]
As another example, Patent Document 1 discloses a bearing seal having a rotation detecting device for detecting wheel rotation for the purpose of reducing the mounting space of the rotation detecting device and dramatically improving the sensing performance. An elastic member mixed with magnetic powder is radially vulcanized and bonded in the radial direction of a slinger to be used, and a magnetic pole is alternately arranged there.
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873 discloses a method for reducing the size in the axial direction, improving the degree of sealing between the rotating member and the fixed member, and enabling easy attachment. A rotary disk is mounted on the rotating member, and a coder built-in hermetically sealed structure in which a multi-polar coder is mounted on the rotary disk is shown. The coder to be used is made of an elastomer to which magnetic particles are added, and is a sealing means in which the side surface of the coder is substantially flush with the side surface of the fixing member.
[0004]
A plastic (plastomer) coder containing magnetic powder or magnetic particles can be shaped using a mold that matches the product shape, as in conventional injection molding and compression molding. The sheet is formed by extruding using a T-shaped die or sheet forming such as calendering, and is formed into a product shape by punching, and then adhesively fixed on a metal substrate with an adhesive or the like It may be manufactured. Further, in this case, the metal substrate may be assembled in a mold in advance as in the case of insert molding, and thereafter, a molten resin may be poured into the metal substrate and the bonding process may be performed at the same time.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2816783 [Patent Document 2]
Published Japanese Patent Application No. 6-281018
[Problems to be solved by the invention]
However, since each of the magnetic encoders described above adheres a multi-pole magnet, there is a concern that the magnetic encoder may peel off during long-term use. In particular, when used in wheel bearings, the above-mentioned peeling is a real problem because it is exposed to salt and mud or subjected to severe conditions with large temperature changes. In addition, the use of an adhesive has a problem that a work process becomes complicated during manufacturing.
Further, in the case of an elastomer or a plastomer in which a multipolar magnet contains the above-described magnetic particles, there are various problems as described below. A sintered body obtained by sintering the mixed powder was proposed (Japanese Patent Application No. 2001-290300). In the case of a multipolar magnet made of such a sintered body, it is difficult to adhere firmly to the core metal without peeling over a long period of time by bonding.
[0007]
The problem when the multipolar magnet is an elastomer or a plastomer containing magnetic powder will be described. Among the above conventional examples, in the bearing seals disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, an elastic member mixed with magnetic powder in a radial direction of a slinger used therein is vulcanized and bonded in a circumferential shape, or If the coder is to be made of an elastomer to which magnetic particles are added as a coder built-in hermetic structure to which a multi-polar coder is attached, an elastomer or an elastic member component serving as a binder for holding magnetic powder or magnetic particles is required. However, when an elastomer or an elastic member component is used as a binder, a dispersion step by kneading magnetic powder or magnetic particles with an elastomer or an elastic member is always required before shaping into a coder shape. Since it is difficult to increase the relative content (volume fraction) of the magnetic powder and the magnetic particles, it is necessary to increase the thickness of the coder in order to obtain a magnetic force stably sensed by the magnetic sensor.
[0008]
In addition, the molding of an elastic member or elastomer coder containing magnetic powder or magnetic particles is performed using a mold suitable for the product shape, such as injection molding or compression molding. If necessary, the mold had to be held under pressure for the required vulcanization time, which required many steps in production.
Furthermore, coder made of an elastic member or elastomer containing magnetic powder or magnetic particles can reduce the mounting space for the rotation detector and increase the sensing performance, for example, in a bearing seal with a rotation detector for wheel rotation detection. In order to improve the performance, the sensing sensor must be arranged at a position close to and axially opposed to the slinger used therein. However, in this case, if foreign particles such as sand particles enter and are caught in the gap between the bearing seal surface on the rotating side and the sensing sensor surface on the fixed side while the vehicle is traveling, the elastic member or the coder surface made of elastomer may be worn. Severe damage was sometimes noted.
[0009]
In the case of plastic (plastomer) coders containing magnetic powder or magnetic particles, they are manufactured by sheet molding such as the above-mentioned conventional injection molding, compression molding, extrusion molding using a T-die, calendar molding, and insert molding. If this is attempted, a synthetic resin component serving as a binder for holding the magnetic powder and the magnetic particles is also required. However, even when a synthetic resin component is used as a binder, a dispersion step by kneading magnetic powder or magnetic particles with a plastomer or an elastic member is always required before forming into a coder shape, similarly to an elastomer or the like. After all, in this process, it is difficult to increase the relative content (volume fraction) of the magnetic powder and the magnetic particles with respect to the binder component in the coder. The dimensions had to be increased. In addition, the material before molding produced by kneading the magnetic powder or the magnetic particles with the plastomer or the elastic member by the conventional manufacturing method is injected (injected) into a mold or compressed (compressed) and applied to a coder. When forming, or when shaping by insert molding etc., the magnetic particle component contained in the material is a metal oxide, so it is hard, and in mass production, wear of molds and molding machines becomes a problem, and The pre-molding material having a high content of the magnetic particle component has a problem that the melt viscosity is high and the molding load is increased, for example, the molding pressure and the mold clamping force are increased.
[0010]
Even in the case of sheet molding such as extrusion molding and calendar molding using a T-shaped die, the magnetic particle component contained in the material is a metal oxide and is hard. Roll wear was a problem.
[0011]
An object of the present invention is to provide a magnetic encoder capable of firmly fixing a multipolar magnet to a metal core for a long period of time even under severe conditions, and simplifying the mounting work of the multipolar magnet during manufacturing. is there.
An object of the present invention is to provide a magnetic encoder which can be made thinner, has excellent wear resistance, and is excellent in productivity.
Another object of the present invention is to provide a wheel bearing that does not have a problem of peeling of a multipolar magnet in a magnetic encoder.
Still another object of the present invention is to provide a wheel bearing capable of performing rotation detection with a compact configuration without increasing the number of parts, and having excellent durability of a magnetic encoder for rotation detection.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A magnetic encoder according to the present invention is a magnetic encoder including a multi-pole magnet having magnetic poles formed alternately in a circumferential direction, and a metal core supporting the multi-pole magnet. Characterized in that the core is fixed to the core metal. The multi-pole magnet is formed in an annular shape such as an annular shape, or in a disk shape. The core metal is also formed in an annular shape such as an annular shape or in a disk shape.
According to this configuration, since the multipolar magnet is fixed to the core by crimping, the problem of peeling does not occur even after long-term use, and the crimping operation can be simply fixed. In particular, because of caulking, the reliability can be maintained even when exposed to severe conditions such as in a high-low temperature environment or in a salty mud. Further, regardless of the material of the multipolar magnet, firm fixation is possible, and even when the multipole magnet is a sintered body, firm fixation can be performed.
[0013]
In the present invention, the core bar may have a press-fitting portion for press-fitting the member for mounting the magnetic encoder and a portion for mounting the multipolar magnet. The press-fit portion of the cored bar and the portion where the multi-pole magnet is mounted may be provided separately. The member on which the magnetic encoder is mounted is, for example, a rotating member of the inner member and the outer member provided with the rolling surface in the wheel bearing.
Providing the core metal with the press-fitted portion makes it easy to mount the magnetic encoder. In addition, by separately providing the press-fit portion and the portion for attaching the multipolar magnet, it is possible to prevent the press-fit from affecting the crimping and fixing of the multipolar magnet. In order to separately provide the press-fit portion and the mounting portion of the multi-pole magnet, for example, the core metal is formed into a ring-shaped product having a Z-shaped or L-shaped cross section, the cylindrical portion is used as the press-fit portion, and the standing plate portion is formed by the multi-pole magnet. Attached part along.
[0014]
In the present invention, the multipolar magnet may be a sintered body obtained by sintering a mixed powder of a magnetic powder and a non-magnetic metal powder. When the multi-pole magnet is a sintered body, it is difficult to firmly fix it by bonding, and there is a possibility of peeling due to long-term use. However, since it is fixed by caulking, there is no problem of peeling even after long-term use.
When the multipole magnet is a sintered body obtained by sintering a mixed powder of a magnetic powder and a nonmagnetic metal powder, the following advantages can be obtained.
▲ 1 ▼. The ratio of magnetic powder can be increased as compared with conventional elastomers and plastomers, and therefore, the magnetic force per unit volume can be increased. Thereby, the detection sensitivity can be improved and the thickness can be reduced.
▲ 2 ▼. Compared to a conventional sintered magnet obtained by sintering only magnetic powder, it is less likely to break due to the presence of nonmagnetic metal powder as a binder.
(3). Since the surface is harder than conventional elastomers and the like, it has excellent wear resistance and is hardly damaged.
▲ 4 ▼. Excellent productivity compared to conventional elastomers.
[0015]
Examples of specific reasons for obtaining these advantages will be described. The magnetic powder and the nonmagnetic metal powder are mixed at a predetermined mixing ratio using a powder mixer, and the mixed powder is subjected to pressure molding in a mold at normal temperature to obtain a green compact.
At this time, the sintered body composed of the mixed magnetic powder mixed with the magnetic powder using the non-magnetic metal powder as a binder is dispersed in a powder mixer while adjusting the composition ratio of the non-magnetic metal powder and the magnetic powder. Since the dry blending can be performed, the relative content (volume fraction) of the magnetic powder in the sintered body can be increased. Therefore, a magnetic force stably sensed by the magnetic sensor can be easily obtained, and it is not necessary to make the multipole magnet thick.
Moreover, even in the production of sintered bodies as multi-pole magnets, the sintering of mixed powders by dry blending of powders is more vulcanized than injection molding and compression molding of conventional elastomers and elastic members. Since there are no processes and the load on molding is small, the production process can be greatly simplified. Further, in the case of molding a green compact by sintering, there is no problem such as wear of a mold as compared with injection molding or compression molding of an elastomer or an elastic member.
In addition, since the multi-pole magnet sintered body can be attached to the core metal by a simple crimping process or a mechanical fixing method such as press-fitting, even under severe conditions in a high-low temperature environment. Even if it is done, reliability can be maintained.
[0016]
In the present invention, when the multipolar magnet is of an axial type oriented in the axial direction, the core has a ring-shaped upright portion and a cylindrical tubular portion protruding from the periphery of the upright portion. The multi-pole magnet may be arranged along the front surface of the upright portion and fixed by caulking the cylindrical portion. The cylindrical portion may protrude from the inner peripheral edge of the standing plate portion, protrude from the outer peripheral edge, or protrude from both the inner peripheral edge and the outer peripheral edge.
When the cored bar has the upright portion and the cylindrical portion, the multipole magnet can be easily and firmly fixed by caulking the cylindrical portion.
[0017]
The cylindrical portion of the core bar can be caulked in any of the following modes, for example.
▲ 1 ▼. The multipolar magnet is crimped and fixed to the core by a plastically deformed portion obtained by plastically deforming the entire circumference of the cylindrical portion.
▲ 2 ▼. The multipolar magnet is fixed to the core metal by a plastically deformed portion obtained by plastically deforming a plurality of circumferential portions of the cylindrical portion so as to protrude. This plastic deformation portion is formed by, for example, staking.
(3). Tongue-shaped claws are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the cylindrical portion, and the multipolar magnet is crimped and fixed to the core metal by plastic deformation of the tongue-shaped claws.
The above <1>. In the case where the entire circumference is plastically deformed as in the above, more firm fixing can be performed.
The above ②. When plastically deforming a plurality of locations in the circumferential direction as shown in (3) or (3). When the plastic deformation is performed by providing the claw portion as in the above, the crimping operation can be easily performed.
[0018]
As in each of the above examples, when the core is provided with the cylindrical portion and crimped and fixed, the portion fixed by the crimped portion of the core of the multipole magnet is the surface to be the detection surface of the multipole magnet. The multi-pole magnet may be configured such that the crimped portion does not protrude from the surface of the multipole magnet serving as the detection surface. The concave portion may extend over the entire circumference in the circumferential direction, or may be provided at a plurality of locations in the circumferential direction. The concave portion is, for example, formed of an inclined surface or a step surface inclined with respect to the surface to be the detection surface. By fitting the caulked portion in the recess provided in the multipolar magnet in this way, it is possible to prevent the caulked portion of the core metal from protruding from the detection surface of the multipolar magnet and hindering the sensor arrangement.
[0019]
Further, as in each example, when the cylindrical portion is provided on the cored bar and fixed by caulking, the standing plate portion has a stepped shape in which the inner peripheral portion and the outer peripheral portion are axially shifted from each other. It is good. In this case, the multi-pole magnet may be crimped and fixed by the cylindrical portion protruding from the outer peripheral edge of the upright plate portion with the outer peripheral portion retreating.
With such a stepped shape, the thickness of the multipole magnet can be made appropriate for various purposes while the magnetic pole detection surface of the multipole magnet is made flat. For example, it is possible to increase the magnetic force by increasing the thickness of the multi-pole magnet only at the outer periphery due to restrictions on peripheral parts such as sealing parts, etc. Become.
[0020]
In the magnetic encoder according to the present invention, the multi-pole magnet may be of a radial type oriented in a radial direction. In this case, the core has a cylindrical portion and a caulking plate rising from the periphery of the cylindrical portion, and the multipolar magnet is arranged along the peripheral surface of the upright plate and the caulking is performed. It may be fixed by caulking the plate. The multi-pole magnet in this case may also be a sintered body of a mixed powder of a magnetic powder and a non-magnetic metal powder.
Even when the multipole magnet is of a radial type, it can be firmly and easily fixed by caulking, as in the case of the axial type.
[0021]
Another magnetic encoder according to the present invention is a magnetic encoder including a multipolar magnet in which magnetic poles are alternately formed in a circumferential direction, and a core supporting the multipole magnet, wherein the multipolar magnet and the core are The multi-pole magnet has a ring shape and is fixed to the core metal by press fitting. Also in this case, the multipolar magnet may be a sintered body of a mixed powder of a magnetic powder and a non-magnetic metal powder.
Thus, also in the case of fixing by press fitting, the multipolar magnet can be fixed firmly and easily.
[0022]
The magnetic encoder having the above configuration according to the present invention may be a component of a sealing device for sealing an end of a bearing space in a wheel bearing. By using the magnetic encoder as a component of the sealing device, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
Specifically, for example, as described above, the multi-pole magnet is of an axial type in which the core is oriented in the axial direction, and the core metal has a ring-shaped upright portion and a cylindrical shape protruding from the periphery of the upright portion. A cylindrical portion, wherein the multi-pole magnet is arranged along the front surface of the upright portion and fixed by caulking the cylindrical portion, wherein the magnetic encoder is a bearing in a wheel bearing. A component part of a sealing device for sealing an end of a space, which has a fitting cylindrical portion extending to the rear side on a peripheral edge of the ring-shaped upright portion, and the cylindrical portion has a rolling portion in the wheel bearing. It may be fixed to a member on which a running surface is formed.
When the multi-pole magnet is of the radial type, when the magnetic encoder is a component of a sealing device for sealing an end of a bearing space in a wheel bearing, for example, the core metal follows the cylindrical portion. It has an upright plate portion and a fitting cylindrical portion following the upright plate portion, and this cylindrical portion is fitted and fixed to a member having a rolling surface of the wheel bearing.
[0023]
A wheel bearing according to the present invention includes the magnetic encoder having any one of the above-described configurations according to the present invention.
Wheel bearings are generally exposed to the road surface environment, and salt mud often falls.However, if the multipolar magnet is fixed by caulking, there is a problem of deterioration like adhesives. In addition, even under the severe environment as described above, the solid fixation is maintained for a long time.
When the multipolar magnet is the above sintered body, the following effects can be obtained. As described above, the wheel bearing is exposed to the environment of the road surface, and particles such as sand particles may bite between the magnetic encoder and the magnetic sensor facing the wheel encoder. And is protected as follows: That is, the surface hardness of the multi-pole magnet of the sintered body composed of the magnetic powder and the non-magnetic metal powder is harder than that of a conventional elastic member or elastomer coder containing magnetic powder or magnetic particles. Therefore, in a wheel bearing with a magnetic encoder for detecting wheel rotation, particles such as sand particles enter the gap between the surface of the rotating multipole magnet and the surface of the fixed magnetic sensor during vehicle running. Even in rare cases, there is a significant effect of reducing wear damage of the multipolar magnet.
[0024]
In the wheel bearing of the present invention, a component of the sealing device for sealing the bearing space may be a magnetic encoder. For example, this wheel bearing includes an outer member having a double-row rolling surface formed on an inner peripheral surface, an inner member having a rolling surface opposed to the rolling surface of the outer member, and both of these. A wheel bearing for supporting a wheel rotatably with respect to a vehicle body, comprising a double row of rolling elements interposed between rolling surfaces, and sealing an annular space between the outer member and the inner member. A sealing device may be provided.
In this case, the seal device includes a first seal plate fitted to a rotation side member of the outer member or the inner member, and the outer member or the first seal plate opposed to the first seal plate. A second seal plate having an L-shaped cross section fitted to the fixed side member of the inner member, and a side lip that slides on the upright plate portion of the first seal plate and a cylindrical portion that slides on the first seal plate. A radial lip is fixed to the second seal plate, the first seal plate serves as a metal core of the magnetic encoder, and the multipole magnet is provided at least partially on an upright portion thereof. May be.
[0025]
The first seal plate has, for example, a substantially inverted Z-shape in cross section, and includes a fitting-side cylindrical portion fitted to the rotating-side member, a standing plate portion, and another cylindrical portion. May be. The first seal plate may have an L-shaped cross section. When the first seal plate has an L-shaped cross section, the multipolar magnet may be fixed to the seal plate serving as the core by press fitting.
[0026]
In the case of the wheel bearing having such a configuration, since the constituent elements of the sealing device are magnetic encoders, the rotation of the wheel can be detected with a more compact configuration without increasing the number of parts. Further, when a magnetic encoder is configured in the sealing device in this manner, biting of sand particles or the like between the magnetic encoder and the magnetic sensor due to being exposed to the above road surface environment becomes a problem. As described above, since the surface hardness of the multipolar magnet is hard, an effect of reducing wear damage can be obtained. In addition, in the case of this configuration, an excellent sealing effect can be obtained by, for example, sliding the side lip and the radial lip fixed to the second seal plate on the first seal plate.
[0027]
When the first seal plate has the above-described substantially inverted Z-shaped cross section, the following configurations may be adopted.
For example, the upright portion of the first seal plate may have a stepped shape in which the inner peripheral portion and the outer peripheral portion are axially shifted from each other.
The multi-pole magnet may be caulked and fixed by the other cylindrical portion of the first seal plate.
The multi-pole magnet may be fixed to the first seal plate by a plastically deformed portion obtained by plastically deforming a plurality of locations in the circumferential direction of the other cylindrical portion of the first seal plate in a protruding state.
A tongue-shaped claw is provided at a plurality of circumferential positions on the other cylindrical portion of the first seal plate, and the multipolar magnet is fixed to the first seal plate by plastic deformation of the tongue-shaped claw. You may.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the magnetic encoder 10 includes an annular metal core 11 made of metal, and a multipolar magnet 14 provided on the surface of the metal core 11 along the circumferential direction. The multipole magnet 14 is, for example, a sintered body obtained by sintering a mixed powder of a magnetic powder and a nonmagnetic metal powder. The multipole magnet 14 is a member that is magnetized to be multipolar in the circumferential direction, and has magnetic poles N and S formed alternately, and is made of a multipole magnetized magnetic disk. The magnetic poles N and S are formed to have a predetermined pitch p in the pitch circle diameter PCD (FIG. 2). This magnetic encoder 10 is attached to a rotating member (not shown), and is used for rotation detection with a magnetic sensor 15 facing a multipolar magnet 14 as shown in FIG. The rotation detection device 20 is configured by the sensor 15. The figure shows an application example in which the magnetic encoder 10 is a component of the sealing device 5 for a bearing (not shown), and the magnetic encoder 10 is attached to a bearing ring on the rotating side of the bearing. The sealing device 5 includes a magnetic encoder 10 and a fixed sealing member 9. The specific configuration of the sealing device 5 will be described later.
[0029]
The magnetic powder mixed into the multipole magnet 14 may be an isotropic or anisotropic ferrite powder such as barium or strontium. These ferrite powders may be granular powders or pulverized powders comprising a wet anisotropic ferrite core. When the pulverized powder composed of the wet anisotropic ferrite core is a magnetic powder, the mixed powder with the non-magnetic metal powder needs to be an anisotropic green body formed in a magnetic field. This green body is heated in a furnace as shown in FIG. 4 to form a sintered body.
[0030]
Further, the magnetic powder may be a rare earth magnetic material. For example, samarium iron (SmFeN) -based magnetic powder or neodymium iron (NdFeB) -based magnetic powder, which is a rare earth magnetic material, may be used alone. Further, the magnetic powder may be manganese aluminum (MnAl) gas atomized powder.
[0031]
The magnetic powder may be a mixture of two or more of samarium iron (SmFeN) -based magnetic powder, neodymium iron (NdFeB) -based magnetic powder, and manganese aluminum (MnAl) gas atomized powder. For example, the magnetic powder is a mixture of samarium iron (SmFeN) -based magnetic powder and neodymium iron (NdFeB) -based magnetic powder, a mixture of manganese aluminum gas atomized powder and a samarium iron-based magnetic powder, and a samarium iron Any one of a mixture of a base magnetic powder, a neodymium iron-based magnetic powder, and a manganese aluminum gas atomized powder may be used.
Further, for example, when the magnetic force is not sufficient with only the ferrite component, a required amount of a rare earth magnetic material such as samarium iron (SmFeN) magnetic powder or neodymium iron (NdFeB) magnetic powder is mixed with the ferrite powder to improve the magnetic force. It can also be manufactured inexpensively while aiming at.
[0032]
The non-magnetic metal powder forming the multipolar magnet 14 may be any one of a powder of tin, copper, aluminum, nickel, zinc, tungsten, manganese, etc., or a non-magnetic stainless metal powder alone (one type). , A mixed powder of two or more kinds, or an alloy powder of two or more kinds.
[0033]
The sintered body forming the magnetic encoder 10 may be provided with, for example, a rust-proof coating 22 as shown in FIG. This rust prevention coating 22 is, in other words, an anticorrosion coating. A clear anticorrosive paint of a clear system can be used for the rust preventive coating 22.
[0034]
The metal used as the material of the cored bar 11 is preferably a magnetic material, particularly a metal that is a ferromagnetic material. For example, a magnetic steel plate having rustproofing properties is used. As such a steel sheet, a ferritic stainless steel sheet (such as SUS430 based on JIS), a rust-proofed rolled steel sheet, or the like can be used.
[0035]
The shape of the metal core 11 can be various annular shapes, but a shape that can fix the multipolar magnet 14 is preferable. In particular, a shape capable of mechanical fixing such as crimping fixing or fitting fixing is preferable.
In the case of caulking and fixing, for example, as shown in FIG. 1B, the cored bar 11 includes an inner diameter side cylindrical portion 11a serving as a press-fit portion, an upright plate portion 11b extending from one end to the outer diameter side, and an outer diameter The cross-section of the edge and the other cylindrical portion 11c is formed in a substantially inverted Z-shaped annular shape.
The cylindrical portion 11a, the standing plate portion 11b, and the other cylindrical portion 11c are integrally formed by pressing a metal plate such as a steel plate. The standing plate portion 11b is formed flat, and a non-magnetized sintered body of the multi-pole magnet 14 is assembled on the surface of the flat standing plate portion 11b so as to crimp the outer cylindrical portion 11c. Thus, the multipolar magnet 14 is fixed so as to overlap the standing plate portion 11b of the metal core 11. The distal end portion or substantially the entirety of the other cylindrical portion 11c in the cross section serves as a caulking portion. The caulking portion extends over the entire circumference of the cored bar 11 in the circumferential direction, and thus has an annular shape. The portion fixed by the other cylindrical portion 11c, which is the caulking portion of the multipole magnet 14, is a concave portion 14a that is recessed from the surface of the multipole magnet 14 that is to be the detection surface. Is prevented from protruding from the surface of the multipole magnet 14 which is to be detected. The concave portion 14a is formed as a stepped portion that is slightly receded to the rear side from the surface of the multipole magnet 14 that is to be detected. A portion of the outer peripheral edge of the multipole magnet 14 on the back surface side from the recessed portion 14a has an arc-shaped curved surface, and a crimped portion of the other cylindrical portion 11c is formed along this curved surface portion. The crimping and fixing may be performed by crimping and fixing the outer peripheral portion of the multipolar magnet 14 over the entire circumference as shown in a sectional view in FIG.
[0036]
The caulking fixation may be performed as shown in the sectional view and the front view in FIGS. In this example, as in the example of FIG. 1, the core metal 11 is formed by a cylindrical portion 11 a on the inner diameter side, a standing plate portion 11 b extending from one end to the outer diameter side, and a cylindrical other cylindrical portion 11 c on the outer diameter edge. The cross section is formed in a generally inverted Z-shaped annular shape. In addition, plastic deformation portions 11ca which are plastically deformed so as to protrude toward the inner diameter side by staking or the like are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the cylindrical portion 11c. It is fixed to the plate 11b. Also in this example, the portion fixed by the plastically deformed portion 11ca of the multipolar magnet 14 is a concave portion 14b that is recessed from the surface of the multipolar magnet 14 that is to be the detection surface, whereby the plastically deformed portion 11ca is formed. The multipole magnet 14 is configured so as not to protrude from the surface to be detected. The concave portion 14b is an inclined surface 14b approaching from the surface to the rear side as it reaches the outer diameter side.
[0037]
In each of the examples shown in FIGS. 1 and 6, the cored bar 11 has a stepped shape in which the upright plate portion 11b is axially displaced from each other in the inner peripheral portion 11ba and the outer peripheral portion 11bb as shown in FIG. It may be made. In FIG. 8, although not shown, the multipolar magnet 14 is disposed on the surface of the upright plate portion 11b on the protruding side of the other cylindrical portion 11c, as in the example of FIG.
Further, as shown in FIG. 9, tongue-shaped claw portions 11cb are provided at a plurality of other circumferential positions on the edge of the other cylindrical portion 11c in the core metal 11 having a substantially inverted Z-shaped cross section as in the above examples. The multipole magnet 14 may be fixed to the metal core 11 by plastically deforming the tongue-shaped claw portion 11cb toward the inner diameter side as shown by an arrow, that is, by caulking. The multi-pole magnet 14 is arranged on the surface of the upright plate portion 11b on the protruding side of the other cylindrical portion 11c as in the example of FIG. Also in this example, as in the example of FIG. 8, the upright portion 11b has a stepped shape. When the upright portion 11b is stepped, the side surface shape of the multipole magnet 14 on the upright portion 11b side is, as shown in FIG. 9B, a side shape along the stepped shape of the upright portion 11b. Is also good.
[0038]
In the case of press-fitting, as shown in FIG. 10, for example, the cored bar 11 is formed as a circle having an L-shaped cross section including a cylindrical portion 11a on the inner diameter side and a standing plate portion 11b ″ extending from one end to the outer diameter side. The cylindrical portion 11a and the upright portion 11b "are formed by pressing integrally from a metal plate such as a steel plate. The upright portion 11b "is formed flat, and the disc-shaped sintered body to be the multipolar magnet 14 is pressed into the outer periphery of the cylindrical portion 11a and fixed up to the flat upright portion 11b". The height of the standing plate portion 11b ″ is set to a height at which the vicinity of the inner peripheral portion of the multipole magnet 14 hits.
[0039]
In each of the above examples, the core metal 11 is made of a steel plate press-formed product. However, as shown in FIG. 11, the core metal 11 may be made of a machined product such as a steel material. In the example of the core metal 11 shown in the figure, the groove 11ba of the upright portion 11b is used as a cutting groove. The cylindrical portion 11c protruding from the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the upright portion 11b is formed by cutting the groove portion 11ba. Thus, even when the cored bar 11 is made of a machined product such as a steel material, the multipolar magnet 14 may be fixed by caulking the cylindrical portion 11c of the cored bar 11.
[0040]
As described above, the mixed magnetic powder sintered magnet disk provided along the circumferential direction on the core metal 11 which is a metal annular member is magnetized into multiple poles in the circumferential direction to become the multi-pole magnet 14, and this multi-pole magnet 14 is formed. The magnet 14 and the metal core 11 constitute the magnetic encoder 10. In this case, the mixed magnetic powder sintered magnet disk (sintered body) in which the magnetic powder is mixed with the nonmagnetic metal powder as a binder is mixed with a powder mixer while adjusting the composition ratio of the nonmagnetic metal powder and the magnetic powder. By dispersing, a dry blend of powders can be obtained. Therefore, the relative content (volume fraction) of the magnetic powder in the sintered body can be increased. Therefore, a magnetic force stably sensed by the magnetic sensor 15 (FIG. 3) can be easily obtained, and it is not necessary to make the multipolar magnet 14 thick.
[0041]
As described above with reference to FIG. 3, the magnetic encoder 10 having this configuration is used for rotation detection with the magnetic sensor 15 facing the multipolar magnet 14. When the magnetic encoder 10 is rotated, the passage of each of the multipole magnetized magnetic poles N and S of the multipole magnet 14 is detected by the magnetic sensor 15, and the rotation is detected in the form of a pulse. The pitch p (FIG. 2) of the magnetic poles N and S can be finely set, and for example, a pitch p of 1.5 mm and a pitch difference of ± 3% can be obtained, thereby enabling highly accurate rotation detection. The pitch difference is a value indicating the difference in the distance between the magnetic poles detected at a position separated from the magnetic encoder 10 by a predetermined distance as a ratio to the target pitch. When the magnetic encoder 10 is applied to the bearing seal device 5 as shown in FIG. 3, the rotation of the bearing to which the magnetic encoder 10 is attached is detected.
Since the multi-pole magnet 14 is made of a sintered body (mixed magnetic powder sintered disk) mixed with magnetic powder, as shown below, it is possible to reduce the thickness while securing the magnetic force for obtaining stable sensing, and 10 can be made compact, and has excellent wear resistance and excellent productivity.
[0042]
Further, the surface hardness of the multipole magnet 14 is higher than that of a conventional elastic member or elastomer coder containing magnetic powder or magnetic particles. Therefore, when applied to the rotation detecting device 20 for detecting wheel rotation, particles such as sand particles may be caught in the gap between the surface of the multipole magnet 14 on the rotating side and the surface of the magnetic sensor 15 on the fixed side while the vehicle is running. Even if it is inserted, the multipole magnet 14 is hardly damaged by abrasion, and has an effect of greatly reducing abrasion as compared with the conventional elastic body.
The flatness of the surface of the mixed magnetic powder sintered magnet disk serving as the multipole magnet 14 provided along the circumferential direction on the metal core 11 which is a metal annular member is preferably 200 μm or less, and more preferably 100 μm or less. . If the flatness of the disk surface is higher than 200 μm, the gap (air gap) between the magnetic sensor 15 and the disk surface changes during the rotation of the magnetic encoder 10, thereby deteriorating the sensing accuracy.
For the same reason, the surface runout of the surface of the mixed magnetic powder sintered magnet disk during rotation of the magnetic encoder 10 is preferably 200 μm or less, and more preferably 100 μm or less.
[0043]
Next, an example of a wheel bearing including the magnetic encoder 10 and an example of the sealing device 5 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 12, the wheel bearing includes an inner member 1 and an outer member 2, a plurality of rolling elements 3 housed between the inner and outer members 1 and 2, and an inner member 1 and an outer member 2. And sealing devices 5 and 13 for sealing the end annular space. The sealing device 5 at one end has a magnetic encoder 10. The inner member 1 and the outer member 2 have the raceway surfaces 1a, 2a of the rolling elements 3, and each raceway surface 1a, 2a is formed in a groove shape. The inner member 1 and the outer member 2 are inner and outer members rotatable with respect to each other via the rolling elements 3, respectively. Alternatively, it may be an assembly member in which the bearing inner ring or the bearing outer ring is combined with another component. Further, the inner member 1 may be a shaft. The rolling element 3 is formed of a ball or a roller. In this example, a ball is used.
[0044]
This wheel bearing is a double-row rolling bearing, more specifically, a double-row angular ball bearing. The bearing inner ring has a pair of split-type bearings on which raceway surfaces 1a, 1a of each rolling element row are formed. It consists of inner rings 18 and 19. The inner rings 18 and 19 are fitted on the outer periphery of the shaft portion of the hub wheel 6, and constitute the inner member 1 together with the hub wheel 6. It should be noted that the inner member 1 is formed by integrating the hub wheel 6 and one inner ring 18 instead of the three-part assembled part including the hub wheel 6 and the pair of split inner rings 18 and 19 as described above. It may be composed of two parts including a hub ring with a raceway surface and the other inner ring 19.
[0045]
One end (for example, an outer ring) of a constant velocity universal joint 7 is connected to the hub wheel 6, and a wheel (not shown) is attached to a flange portion 6 a of the hub wheel 6 with a bolt 8. The other end (for example, the inner ring) of the constant velocity universal joint 7 is connected to the drive shaft.
The outer member 2 is formed of a bearing outer ring, and is attached to a housing (not shown) formed of a knuckle or the like in a suspension device. The rolling elements 3 are held by a holder 4 for each row.
[0046]
FIG. 13 shows the sealing device 5 with a magnetic encoder in an enlarged manner. This sealing device 5 is the same as that shown in FIG. 3, and a part thereof has been described above, but the details will be described with reference to FIG. In the sealing device 5, the magnetic encoder 10 or its core metal 11 serves as a slinger, and is attached to the rotating member of the inner member 1 and the outer member 2. In this example, since the member on the rotation side is the inner member 1, the magnetic encoder 10 is attached to the inner member 1.
[0047]
The seal device 5 has first and second annular metal seal plates (11) and 12 attached to the inner member 1 and the outer member 2, respectively. The first seal plate (11) is the core metal 11 in the magnetic encoder 10, and will be described below as the core metal 11. The magnetic encoder 10 according to the first embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 3 will not be described. By arranging the magnetic sensor 15 as shown in FIG. 2 so as to face the multipolar magnet 14 in the magnetic encoder 10, a rotation detection device 20 for detecting the wheel rotation speed is configured.
[0048]
The second seal plate 12 is a member constituting the above-mentioned seal member 9 (FIG. 3), and slides on the side lip 16a and the cylindrical portion 11a which are in sliding contact with the upright plate portion 11b of the core metal 11, which is the first seal plate. It has radial lips 16b and 16c that are in contact with each other. These lips 16a to 16c are provided as a part of the elastic member 16 which is vulcanized and bonded to the second seal plate 12. The number of these lips 16a to 16c may be arbitrary, but in the example of FIG. 13, one side lip 16a and two radial lips 16c and 16b located inside and outside in the axial direction are provided. The second seal plate 12 holds the elastic member 16 in a fitting portion with the outer member 2 which is a fixed-side member. That is, the elastic member 16 has a tip covering portion 16d covering from the inner diameter surface of the cylindrical portion 12a to the outer diameter of the tip portion, and the tip covering portion 16d is provided between the second seal plate 12 and the outer member 2. Interposed in the fitting part.
The cylindrical portion 12a of the second seal plate 12 and the other cylindrical portion 11c of the core metal 11, which is the first seal plate, are opposed to each other with a small radial gap, and a labyrinth seal 17 is formed by the gap.
[0049]
According to the wheel bearing of this configuration, the rotation of the inner member 1 that rotates together with the wheel is detected by the magnetic sensor 15 via the magnetic encoder 10 attached to the inner member 1, and the wheel rotation speed is detected. You.
Since the magnetic encoder 10 is a component of the sealing device 5, the rotation of the wheel can be detected without increasing the number of parts. The wheel bearing is generally exposed to the road surface environment, and particles such as sand particles may bite between the magnetic encoder 10 and the magnetic sensor 15 facing the same. Since the ten multipole magnets 14 are made of a sintered body and are hard, wear damage on the surface of the multipole magnets 14 is greatly reduced as compared with a conventional elastic body made of an elastic body. Further, the space at the bearing end of the wheel bearing 5 is a limited narrow space due to the presence of the constant velocity joint 7 and the bearing support member (not shown) in the periphery, but the multipole magnet 14 of the magnetic encoder 10 , The arrangement of the rotation detecting device 20 becomes easy.
As for the seal between the inner and outer members 1 and 2, the first seal plate is in sliding contact with the seal lips 16 a to 16 c provided on the second seal plate 12 and the cylindrical portion 12 a of the second seal plate 12. It is obtained with a labyrinth seal 17 constituted by the other cylindrical portion 11c of a certain core metal 11 facing with a slight radial gap.
[0050]
In the bearings for wheels shown in FIGS. 12 and 13, the core 11 of the magnetic encoder 10 has the shape shown in FIG. 1. However, the magnetic encoder 10 is shown in FIGS. 6 to 11. Each example may be used.
Further, in the case where the magnetic encoder 10 is a component of the seal device 5 for a bearing, the multipolar magnet 14 may be provided inwardly with respect to the bearing, contrary to the above embodiments. That is, the multipole magnet 14 may be provided on the surface of the cored bar 11 inside the bearing. In this case, the core 11 is preferably made of a non-magnetic material.
[0051]
In the above embodiment, the magnetic encoder 10 also serves as the sealing device 5. However, for example, as shown in FIGS. 14 and 15, the magnetic encoder 10 is configured separately from the sealing device 5, and The magnetic encoder 10 may be arranged adjacently. In the magnetic encoder 10 of this example, the core metal 11 has a U-shaped cross section including a vertical plate portion 11a and cylindrical cylindrical portions 11c1 and 11c2 extending from inner and outer peripheral edges thereof. The multipole magnet 14 is made of a sintered body similar to that of the first embodiment, but may be an elastomer or a plastomer to which a magnetic powder is added. The multi-pole magnet 14 is fitted to the inner and outer cylindrical portions 11c1 and 11c2 to be along the front surface of the upright portion 11a, and is caulked by a plastic deformation portion 11e obtained by plastically deforming the outer cylindrical portion 11c2. ing. The plastic deformation portion 11e may be formed over the entire circumference in the circumferential direction, or may be locally provided at a plurality of positions in the circumferential direction. The magnetic encoder 10 is fixed to the outer diameter surface of the inner member 1 by press-fitting or the like at an inner peripheral side cylindrical portion 11c1. The first sealing plate 51 in the sealing device 5 has a ring shape with an L-shaped cross section, and has the same configuration as the core metal 11 serving also as the sealing plate in the embodiment of FIG.
[0052]
Further, the magnetic encoder 10 is not limited to one in which the multipole magnets 14 are oriented in the axial direction as in each of the above embodiments, but may be provided in a radial direction, for example, as shown in FIG. In the example shown in the figure, a second cylindrical portion 11d extending outward in the axial direction from a standing plate portion 11b is provided on a core metal 11A which is a seal plate serving as a slinger of the sealing device 5, and a second cylindrical portion 11d is provided. The multipole magnet 14 is fixed to the outer periphery. That is, a crimping plate portion 11e extending to the outer diameter side is integrally provided at the tip of the second cylindrical portion 11d, and by crimping this crimping plate portion 11e, the second cylindrical portion is attached to the multipole magnet 14. It is fixed to the outer peripheral surface of 11d. The upright portion 11b extends outward from the cylindrical portion 11a. That is, the core metal 11A of this example is applied from the tip of the second cylindrical portion 11d to a generally inverted Z-shaped section in which the cylindrical portion 11a, the standing plate portion 11b, and the second cylindrical portion 11d successively follow. The fastening plate 11e has a shape integrally extending to the outer diameter side. The first cylindrical portion 11a is a press-fit portion. The magnetic sensor 15 is arranged to face the multipole magnet 14 in the radial direction.
[0053]
FIG. 17 shows another embodiment in which the multipolar magnets 14 of the magnetic encoder 10 are provided radially. FIG. 18 shows a half of the magnetic encoder 10 of FIG. 17 as viewed from the direction of arrow A in FIG. In this embodiment, a core metal 11B as a first seal plate serving as a slinger of the sealing device 5 has a cylindrical portion 11a fitted to the outer diameter surface of the inner member 1, and extends from one end to the outer diameter side. It has a double standing plate portion 11bb folded to the inner diameter side and a second cylindrical portion 11d extending in the axial direction from the standing plate portion 11bb, and is formed in a circumferential direction at one end of the cylindrical portion 11d. A plurality of lower piece-shaped claws 11f are provided. The cylindrical portion 11a serves as a press-fit portion. The multipole magnet 14 is disposed so as to overlap the outer diameter surface of the second cylindrical portion 11d, and is fixed to the second cylindrical portion 11d by caulking the claw portion 11f.
Further, in this embodiment, a small-diameter portion 1b for fitting the cylindrical portion 11a of the metal core 11B is formed with a step on the outer diameter surface of one end portion of the inner member 1, and the cylindrical portion 11a is formed on the small-diameter portion 1b. Fitted by press fitting. Thereby, one end of the cylindrical portion 11a abuts on the step surface of the small diameter portion 1b of the inner member 1, and the magnetic encoder 10 is positioned in the axial direction. A thinned portion 11da is formed in the second cylindrical portion 11d of the metal core 11B in a range that does not hinder the arrangement of the multipolar magnet 14, thereby reducing the weight of the magnetic encoder 10. The thinned portion 11da includes openings provided at a plurality of positions in the circumferential direction. The surface of the multipole magnet 14 suppressed by the claw 11f is a concave portion 14b of an inclined surface, as in the example of FIG. Other configurations in this embodiment are the same as those in the embodiment shown in FIGS.
[0054]
FIG. 19 shows still another embodiment in which the multipolar magnets 14 of the magnetic encoder 10 are provided in the radial direction. In this embodiment, the cushioning member 21 is interposed between the claw portion 11d of the metal core 11B and the multipolar magnet 14 in the embodiment of FIG. The buffer member 21 is made of a rubber material or a synthetic resin material, and has a ring shape, for example. Other configurations are the same as the embodiment of FIG.
[0055]
Although the magnetic encoder 10 of each of the above embodiments has been described as being a component of the seal device 5 of the bearing except for the examples of FIGS. 14 and 15, the magnetic encoder 10 of each of these embodiments has been described. However, the present invention is not limited to the components of the sealing device 5 and can be used independently for rotation detection. For example, the magnetic encoder 10 in the embodiment of FIG. 1 may be provided on a bearing separately from the sealing device 5.
As shown in FIG. 20, the magnetic encoder 10A may have a configuration in which the multipole magnet 14 is provided on the outer diameter surface of the cylindrical core metal 11C so that the multipole magnet 14 faces in the radial direction. . In this case, the magnetic encoder 10 may be provided by fitting to the outer diameter surface of the outer member 2A in the wheel bearing. The wheel bearing shown in the figure has a configuration in which the outer member 2A of the inner member 1A and the outer member 2A is a member on the rotation side, and a wheel mounting flange 26 is provided on the outer member 2A. The sealing device 5A is provided on a bearing separately from the magnetic encoder 10A. The outer member 2A includes a pair of split inner rings 18A, 19A.
[0056]
Further, the magnetic encoder of the present invention may employ any one of the following structures (1) to (8) as a structure for fixing the multipolar magnet to the core metal or the like. These structures {circle around (1)} to {circle around (8)} are regrouped from a different viewpoint from the above description.
▲ 1 ▼. In the metal core, a press-fit portion for press-fitting into a rotation-side member (for example, a rotating wheel of a rolling bearing) and a portion where a multipolar magnet is mounted are separated from each other. (For example, FIG. 1 embodiment)
▲ 2 ▼. In the above (1), the multipole magnet is fixed to the core by a caulking portion which is caulked to the core. In this case, the multi-pole magnet is overlapped on a part of the metal core, and one end of the multi-pole magnet in the cross section is formed by caulking the metal core. (Each embodiment of FIGS. 1 and 20)
(3). In the above item (2), the caulked portion of the core metal is divided into a plurality of portions in the circumferential direction. (For example, FIG. 18 embodiment)
▲ 4 ▼. In the above item (2), the portion fixed by the caulked portion of the core of the multipolar magnet is a concave portion that is recessed from the surface of the multipole magnet that is to be detected, and the caulked portion of the core is The multi-pole magnet does not protrude from the surface to be detected. The concave portion is, for example, an inclined surface or a step surface inclined with respect to the surface serving as the detection surface. (Each embodiment of FIGS. 1 and 18)
▲ 5 ▼. In the above item (2), a portion of the core metal which is in contact with the multipolar magnet has a thinned portion. (For example, FIG. 17 embodiment)
▲ 6 ▼. In the above item (2), the caulked portion of the metal core is an arc-shaped or annular portion extending in the circumferential direction. (Each embodiment of FIGS. 1 and 17)
▲ 7 ▼. In the above item (2), a contact portion for contacting an end of the multipolar magnet opposite to a portion fixed by the caulking portion is provided on the cored bar. The contact portion also serves as positioning means for positioning the core metal in the axial direction with respect to a rotation-side member (for example, a rotating wheel of a rolling bearing). (For example, the embodiment of FIG. 17. The portion where the upright portion 11bb and the cylindrical portion 11a are combined serves as the contact portion.)
<8>. In the above item (2), a cushioning material is inserted between the surface of the metal core pressed by the caulking portion and the caulking portion. (For example, FIG. 17 embodiment)
This magnetic encoder can enable various multi-pole magnet mounting configurations having novel features such as the above (1) to (8), so that it can be applied to a wide range of applications and can provide high reliability. Very good.
[0057]
In each of the above embodiments, the multipole magnet 14 is a sintered body. However, the present invention can be applied to a case where the multipole magnet is a plastomer or an elastomer containing magnetic powder.
[0058]
【The invention's effect】
A magnetic encoder according to the present invention is a magnetic encoder including a multi-pole magnet having magnetic poles formed alternately in a circumferential direction, and a metal core supporting the multi-pole magnet. Thus, the multipole magnet can be firmly and easily fixed to the core for a long period of time. In particular, the multipole magnet can be firmly attached even if the multipole magnet is a sintered body. In addition, because of the caulking, the fixing reliability can be maintained even when exposed to severe conditions such as a high-low temperature environment or a salty mud bath.
In the case where the core has a press-fit portion for press-fitting the member for mounting the magnetic encoder and a portion for mounting the multipolar magnet separately, the magnetic encoder can be easily mounted by press-fitting.
When the multi-pole magnet is made of a sintered body obtained by sintering a mixed powder of a magnetic powder and a non-magnetic metal powder, the thickness can be reduced while securing a magnetic force capable of obtaining stable sensing. The size of the encoder is reduced, and the wear resistance is improved. In addition, even in the production of multi-pole magnets to be the coder, the sintering of mixed powders by dry blending of powders requires a vulcanization step compared to conventional injection molding and compression molding of elastomers and elastic members. And the production load can be greatly simplified since there is no molding load.
Since the wheel bearing according to the present invention includes the magnetic encoder according to the present invention, the multipole magnet is securely fixed and has excellent durability. In addition, rotation detection can be performed with a compact configuration. In particular, when a component of the sealing device is a magnetic encoder, the rotation of the wheel can be detected without increasing the number of parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partial perspective view of a magnetic encoder according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial perspective view showing a process of assembling the magnetic encoder.
FIG. 2 is an explanatory diagram of magnetic poles showing the magnetic encoder from the front.
FIG. 3 is a partially broken front view showing a sealing device provided with the magnetic encoder and a magnetic sensor.
FIG. 4 is a process chart for converting a green body into a sintered body.
FIG. 5 is a partial perspective view of a magnetic encoder according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial perspective view of a magnetic encoder according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of the magnetic encoder.
FIG. 8 is a partial sectional view of a modified example of the cored bar.
FIGS. 9A and 9B are partial perspective views of another modified example of the cored bar and a magnetic encoder using the cored bar.
FIG. 10 is a partial perspective view of a magnetic encoder according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partial perspective view of a magnetic encoder according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an overall sectional view of a wheel bearing including the magnetic encoder according to the first embodiment.
FIG. 13 is a partial sectional view of the wheel bearing.
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a magnetic encoder according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a magnetic encoder portion of a wheel bearing using the magnetic encoder.
FIG. 16 is a sectional view of a magnetic encoder part of a wheel bearing according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of a magnetic encoder portion of a wheel bearing according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a partial front view of the magnetic encoder.
FIG. 19 is a sectional view of a magnetic encoder part of a wheel bearing according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a sectional view of a wheel bearing according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner member 2 ... Outer member 1A ... Inner member 2A ... Outer member 3 ... Rolling element 5 ... Seal device 10 ... Magnetic encoders 11, 11A and 11B ... Core metal (first seal plate)
11a ... cylindrical part (cylindrical part)
11b ... standing plate portion 11c ... other cylindrical portion 11ca ... plastic deformation portion 11cb ... claw portion 12 ... second seal plate 14 ... multipolar magnet 14a ... concave portion 15 ... magnetic sensor 16a ... side lip 16b, 16c ... radial lip 20 ... Rotation detector

Claims (17)

円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石を上記芯金の加締により上記芯金に固定したことを特徴とする磁気エンコーダ。In a magnetic encoder including a multi-pole magnet having magnetic poles alternately formed in a circumferential direction and a core supporting the multi-pole magnet, the multi-pole magnet is fixed to the core by caulking the core. A magnetic encoder characterized by the above. 請求項１において、上記芯金は、この磁気エンコーダを取付ける部材に圧入する圧入部と、多極磁石を取付ける部分とを別に有するものとした磁気エンコーダ。2. The magnetic encoder according to claim 1, wherein the core metal has a press-fitting portion for press-fitting the member for mounting the magnetic encoder and a portion for mounting the multi-pole magnet. 請求項１または請求項２において、上記多極磁石が、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体である磁気エンコーダ。3. The magnetic encoder according to claim 1, wherein the multipolar magnet is a sintered body obtained by sintering a mixed powder of a magnetic powder and a nonmagnetic metal powder. 請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記多極磁石が軸方向に向くアキシアル型のものであって、上記芯金がリング状の立板部とこの立板部の周縁から突出した円筒状の筒部とを有し、上記多極磁石が上記立板部の前面に沿って配置されて上記筒部の加締により固定された磁気エンコーダ。The cylinder according to any one of claims 1 to 3, wherein the multipole magnet is of an axial type oriented in the axial direction, and wherein the metal core protrudes from a ring-shaped upright portion and a peripheral edge of the upright portion. And a multi-pole magnet arranged along a front surface of the upright plate portion and fixed by caulking the cylinder portion. 請求項４において、上記芯金の筒部の全周を塑性変形させた塑性変形部により、上記多極磁石を上記芯金に加締固定した磁気エンコーダ。5. The magnetic encoder according to claim 4, wherein the multipolar magnet is crimped and fixed to the core metal by a plastic deformation portion obtained by plastically deforming the entire circumference of the cylindrical portion of the core metal. 請求項４において、上記芯金の筒部における円周方向複数箇所を突出状態に塑性変形させた塑性変形部により、上記多極磁石を上記芯金に固定した磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to claim 4, wherein the multipolar magnet is fixed to the core metal by a plastic deformation portion obtained by plastically deforming a plurality of circumferential portions of the core metal in a protruding state. 請求項４において、上記筒部の円周方向複数箇所に舌片状の爪部を設け、この爪部の塑性変形により、上記多極磁石を上記芯金に加締固定した磁気エンコーダ。5. The magnetic encoder according to claim 4, wherein a tongue-shaped claw is provided at a plurality of circumferential positions of the cylindrical portion, and the multipolar magnet is crimped and fixed to the core metal by plastic deformation of the claw. 請求項４ないし請求項７のいずれかにおいて、上記多極磁石の芯金の加締部分で固定される部分が、多極磁石の被検出面となる表面よりも凹む凹み部となっていて、芯金の加締部分が上記多極磁石の被検出面となる表面から突出しないものとした磁気エンコーダ。In any one of claims 4 to 7, the portion of the multipole magnet fixed by the caulked portion of the metal core is a recessed portion that is recessed from the surface of the multipole magnet that is to be detected. A magnetic encoder wherein a crimped portion of a cored bar does not protrude from a surface to be detected of the multipolar magnet. 請求項４ないし請求項８のいずれかにおいて、上記立板部が内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた段付き形状を成す磁気エンコーダ。9. The magnetic encoder according to claim 4, wherein the upright portion has a stepped shape in which an inner peripheral portion and an outer peripheral portion are axially shifted from each other. 請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記多極磁石が半径方向に向くラジアル型のものであって、上記芯金が円筒状部とこの円筒状部の周縁から立ち上がる加締板部とを有し、上記多極磁石が上記立板部の周面に沿って配置されて上記加締板部の加締により固定された磁気エンコーダ。The multipole magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the multipole magnet is of a radial type oriented in a radial direction, and wherein the core metal has a cylindrical portion and a caulking plate portion rising from the periphery of the cylindrical portion. A magnetic encoder, wherein the multipolar magnet is arranged along a peripheral surface of the upright plate portion and fixed by caulking the caulking plate portion. 円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石および上記芯金をリング状とし、上記多極磁石を上記芯金に圧入により固定した磁気エンコーダ。In a magnetic encoder including a multipolar magnet having magnetic poles alternately formed in a circumferential direction and a core supporting the multipole magnet, the multipole magnet and the core are formed in a ring shape, and the multipole magnet is A magnetic encoder fixed to the core by press fitting. 請求項１ないし請求項１１のいずれかにおいて、上記磁気エンコーダが、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品である磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to any one of claims 1 to 11, wherein the magnetic encoder is a component of a sealing device that seals an end of a bearing space in a wheel bearing. 請求項４ないし請求項８のいずれかにおいて、上記磁気エンコーダが、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品であって、上記リング状の立板部の周縁に、背面側へ延びる嵌合用の円筒部を有し、この円筒部で上記車輪用軸受における転走面の形成された部材に嵌合固定される磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to any one of claims 4 to 8, wherein the magnetic encoder is a component of a sealing device that seals an end of a bearing space in a wheel bearing, and a back surface is provided on a peripheral edge of the ring-shaped upright portion. A magnetic encoder having a fitting cylindrical portion extending to the side, wherein the cylindrical portion is fitted and fixed to a member having a rolling surface of the wheel bearing. 請求項１０において、上記磁気エンコーダが、車輪用軸受における軸受空間の端部をシールするシール装置の構成部品であって、上記芯金が上記円筒状部に続く立板部およびこの立板部に続く嵌合用の円筒部を有し、この円筒部で上記車輪用軸受における転走面の形成された部材に嵌合固定される磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to claim 10, wherein the magnetic encoder is a component of a sealing device that seals an end of a bearing space in a wheel bearing, wherein the core metal is provided on a standing plate portion following the cylindrical portion and on the standing plate portion. A magnetic encoder having a cylindrical portion for subsequent fitting, which is fitted and fixed to a member having a rolling surface of the wheel bearing with the cylindrical portion. 請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受。A wheel bearing comprising the magnetic encoder according to any one of claims 1 to 14. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の磁気エンコーダを有し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に介在された複列の転動体とを備え、
上記外方部材と内方部材との環状空間を密封するシール装置を設け、このシール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合される第１のシール板と、この第１のシール板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とからなり、上記第１のシール板は、上記回転側部材に嵌合される嵌合側の円筒部と、立板部と、他筒部とでなる断面概ね逆Ｚ字状とされ、上記第１のシール板の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記第２のシール板に固着され、
上記第１のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に重ねて上記多極磁石が設けられる車輪用軸受。A wheel bearing having the magnetic encoder according to any one of claims 1 to 9 and rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body,
An outer member having a double-row rolling surface formed on the inner peripheral surface, an inner member having a rolling surface opposed to the rolling surface of the outer member, and an intermediate member interposed between the two rolling surfaces. With double-row rolling elements,
A seal device for sealing an annular space between the outer member and the inner member is provided. The seal device includes a first seal plate fitted to a rotating member of the outer member or the inner member. A second sealing plate having an L-shaped cross section, which faces the first sealing plate and is fitted to a fixed side member of the outer member or the inner member. The cross section of the fitting side cylindrical portion, the upright plate portion, and the other cylindrical portion to be fitted to the rotation side member has a substantially inverted Z-shape, and the upright plate portion of the first seal plate has The side lip slidingly contacting and the radial lip slidingly contacting the cylindrical portion are fixed to the second seal plate,
A wheel bearing in which the first seal plate serves as a metal core in the magnetic encoder, and the multipolar magnet is provided so as to overlap with an upright portion thereof. 請求項１１に記載の磁気エンコーダを有し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
上記車輪用軸受が、複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に介在された複列の転動体とを備え、
上記外方部材と内方部材との環状空間を密封するシール装置を設け、このシール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第１のシール板と、この第１のシール板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とからなり、上記第１のシール板の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記第２のシール板に固着され、
上記第１のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に少なくとも一部を重ねて上記多極磁石が設けられる車輪用軸受。A wheel bearing having the magnetic encoder according to claim 11 and rotatably supporting a wheel with respect to a vehicle body,
An outer member having the wheel bearing formed with a double-row rolling surface on an inner peripheral surface; an inner member having a rolling surface opposed to the rolling surface of the outer member; With double-row rolling elements interposed between the surfaces,
A seal device for sealing an annular space between the outer member and the inner member is provided, and the seal device has an L-shaped cross section fitted to a rotation-side member of the outer member or the inner member. A first seal plate, and a second seal plate having an L-shaped cross section which faces the first seal plate and is fitted to a fixed side member of the outer member or the inner member. A side lip slidingly contacting the upright portion of the first seal plate and a radial lip slidingly contacting the cylindrical portion are fixed to the second seal plate,
A wheel bearing in which the first seal plate serves as a metal core in the magnetic encoder, and the multipole magnet is provided at least partially on an upright portion thereof.
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