JP2006105750A - Magnetic encoder and bearing device for wheel provided with same - Google Patents
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Abstract
Description
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装置に関し、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。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic encoder used in a rotation detecting device for a bearing portion that rotates relatively, and a wheel bearing device including the same, for example, a rotation detecting device that detects front and rear wheel rotational speeds in an antilock brake system of an automobile. The present invention relates to a magnetic encoder that is a component part of a bearing seal to be mounted on a magnetic field.
軸受の回転側軌道輪に取付ける磁気エンコーダとして、永久磁石を芯金に固定したものが知られている(例えば特許文献1)。この場合、上記芯金は回転側軌道輪への圧入部となる円筒状部と、この円筒状部の一端から径方向に延びる立板部とでなる断面概形がL字状の環体とされる。永久磁石としては、例えば磁性粉とゴム材を混練したリング状のエンコーダゴムが用いられ、このエンコーダゴムが上記芯金の立板部の一側面に加硫接着される。エンコーダゴムには、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。 2. Description of the Related Art As a magnetic encoder that is attached to a bearing-side rotating ring, a permanent magnet is fixed to a core metal (for example, Patent Document 1). In this case, the metal core is an annular body having an L-shaped cross-sectional outline composed of a cylindrical portion serving as a press-fitting portion to the rotating raceway and a standing plate portion extending radially from one end of the cylindrical portion. Is done. As the permanent magnet, for example, a ring-shaped encoder rubber obtained by kneading magnetic powder and a rubber material is used, and this encoder rubber is vulcanized and bonded to one side surface of the upright portion of the core metal. The encoder rubber is magnetized with magnetic poles arranged in the circumferential direction.
このような構成の磁気エンコーダにおいて、例えば芯金の立板部が円筒状部の一端から外径側に延びる形状のものでは、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係が以下の3タイプに設定される。
(1) エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の外径よりも大きく設定する(特許文献1)。
(2) エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の内径と同一に設定する。
(3) エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の内径と外径の間で任意に設定する。
(1) The inner diameter of the encoder rubber is set larger than the outer diameter of the cored bar cylindrical portion (Patent Document 1).
(2) Set the inner diameter of the encoder rubber to be the same as the inner diameter of the cylindrical core part.
(3) The inner diameter of the encoder rubber is arbitrarily set between the inner diameter and the outer diameter of the cored bar cylindrical portion.
しかし、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を(1)のように設定した磁気エンコーダでは、エンコーダゴムの内径が大きくなる分だけ、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲(検出に十分な磁気特性が得られる範囲)が内径側で狭くなり、所望の磁気特性を確保できない場合がある。 However, in the magnetic encoder in which the relationship between the inner diameter of the encoder rubber and the inner and outer diameters of the core metal cylindrical portion is set as shown in (1), the magnetic properties of the encoder rubber in the radial direction are guaranteed by the increase in the inner diameter of the encoder rubber. The range (a range in which sufficient magnetic characteristics can be obtained for detection) becomes narrow on the inner diameter side, and desired magnetic characteristics may not be ensured.
また、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を(2)のように設定した磁気エンコーダでは、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するとき、芯金円筒状部の内径側にエンコーダゴムが漏れる恐れがある。この漏れがあると軸受回転側軌道輪に対する磁気エンコーダの抜け荷重を確保できなくなる。そこで、この場合には、軸受回転側軌道輪に擬した金型に芯金円筒状部を圧入した状態で、芯金立板部にエンコーダゴムを加硫接着することで上記漏れを防止する必要があり、工数増・コスト増となる。 Further, in the magnetic encoder in which the relationship between the inner diameter of the encoder rubber and the inner and outer diameters of the core metal cylindrical portion is set as shown in (2), when the encoder rubber is vulcanized and bonded to the side surface of the core metal vertical plate portion, the core metal cylinder There is a risk of encoder rubber leaking to the inner diameter side of the shaped part. If there is this leakage, it will not be possible to secure a load for the magnetic encoder to escape from the bearing rotating side race. Therefore, in this case, it is necessary to prevent the leakage by vulcanizing and bonding the encoder rubber to the core metal stand plate portion in a state in which the core metal cylindrical portion is press-fitted into the mold imitating the bearing rotating side raceway. Yes, man-hours and costs increase.
また、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を(3)のように設定した磁気エンコーダでは、次の課題がある。すなわち、一般的にこの種の磁気エンコーダでは、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図9のように複数の磁気エンコーダ31を重ねた状態で取り扱う。このとき、上記(3)のようにエンコーダゴムの内径が芯金円筒状部の内径と外径の間で任意に設定されていると、同図において上の磁気エンコーダ31のエンコーダゴム33の内径端面に、下の磁気エンコーダ31の芯金32の円筒状部32aの外径面が食い込むことがある。このような食い込みが起きると、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で1品ずつ磁気エンコーダ31を取り外して軸受へ供給しなければならず、軸受への組込み生産性が大きく低下する。
The magnetic encoder in which the relationship between the inner diameter of the encoder rubber and the inner and outer diameters of the cored bar cylindrical portion is set as shown in (3) has the following problems. That is, this type of magnetic encoder is generally handled in a state where a plurality of
この発明の目的は、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れた磁気エンコーダ、およびそれを備えた車輪用軸受装置を提供することである。 The purpose of the present invention is to ensure the guaranteed range of magnetic properties, to improve the productivity during rubber vulcanization, to reduce the number of manufacturing steps and costs, and to eliminate the problem of biting into other magnetic encoders during the manufacturing process and transportation. An object of the present invention is to provide a magnetic encoder excellent in productivity built into a bearing and the like, and a wheel bearing device including the same.
この発明の第1の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から外径側に延びる立板部を有する断面L字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、前記エンコーダゴムの内径寸法を、前記芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で0.12mm以上小さく、かつ前記円筒状部の内径寸法よりも大きくしたことを特徴とする。
この構成によると、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が、次のように可能になる。
エンコーダゴムの内径寸法が、芯金円筒状部の外径寸法よりも小さいので、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲を広くできて、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴムの内径寸法は、芯金円筒状部の内径寸法よりも大きくしているので、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するとき、芯金円筒部の内径面側にエンコーダゴムが漏れる恐れがなく、エンコーダゴムの加硫接着を、金型に芯金円筒部を圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
また、エンコーダゴムの内径寸法を、芯金円筒状部の外径寸法よりも半径で0.12mm以上小さくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、複数の磁気エンコーダを重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの内径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の外径面が食い込むことを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で1品ずつ磁気エンコーダを取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。
試験によると、上記食い込みの生じ易さは、エンコーダゴムの内径寸法の大きさに係わらず、上記半径差に依存し、上記エンコーダゴムの内径寸法と芯金円筒状部の外径寸法との半径差が0.12mmよりも小さいと、上記の食い込みが生じ易いが、0.12mm以上と大きいと、上記食い込みが生じ難い難いことが確認された。
A first magnetic encoder according to the present invention includes an L-shaped cored bar having a cylindrical part for press-fitting and a vertical plate part extending from one end of the cylindrical part to the outer diameter side, and the vertical plate of the cored bar. In a magnetic encoder composed of a ring-shaped encoder rubber fixed to the outer side surface of the section and provided with magnetic poles arranged in the circumferential direction, the inner diameter dimension of the encoder rubber is the outer diameter dimension of the cylindrical section of the cored bar. The radius is smaller than 0.12 mm and larger than the inner diameter of the cylindrical portion.
According to this configuration, it is possible to ensure the guaranteed range of magnetic properties, reduce manufacturing man-hours and costs, and prevent deterioration of productivity in the bearing.
Since the inner diameter dimension of the encoder rubber is smaller than the outer diameter dimension of the cored bar cylindrical portion, it is possible to widen the radial magnetic property guarantee range of the encoder rubber and easily secure desired magnetic characteristics.
Since the inner diameter of the encoder rubber is larger than the inner diameter of the core metal cylindrical portion, when the encoder rubber is vulcanized and bonded to the side surface of the core metal stand plate portion, the encoder rubber is attached to the inner surface of the core metal cylindrical portion. There is no risk of leakage, and there is no need for a process of vulcanizing and bonding the encoder rubber in a state in which the core metal cylindrical portion is press-fitted into the mold, thereby making it possible to reduce manufacturing man-hours and costs.
Also, since the inner diameter of the encoder rubber is 0.12 mm or more smaller than the outer diameter of the cylindrical cored bar, multiple magnetic encoders are stacked in the manufacturing process, transportation, and bearing assembly process. In the case of handling in the state, it is possible to avoid the outer diameter surface of the cylindrical portion of the core metal of the lower magnetic encoder from biting into the inner diameter end surface of the encoder rubber of the upper magnetic encoder. Since there is no such bite, there is no need to manually remove magnetic encoders one by one from the stacked magnetic encoder group and supply them to the bearing in the bearing assembly process. Decline can be prevented.
According to the test, the ease of occurrence of the bite depends on the difference in radius regardless of the inner diameter of the encoder rubber, and the radius between the inner diameter of the encoder rubber and the outer diameter of the cored bar cylindrical portion. If the difference is smaller than 0.12 mm, the above biting is likely to occur, but if it is larger than 0.12 mm, it is confirmed that the biting is difficult to occur.
この発明の第2の磁気エンコーダは、第1の磁気エンコーダと内外が逆のものである。すなわち、この磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から内径側に延びる立板部を有する断面逆L字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、前記エンコーダゴムの外径寸法を、前記芯金の円筒状部の内径寸法よりも半径で0.12mm以上大きく、かつ前記円筒状部の外径寸法よりも小さくしたことを特徴とする。
この構成によると、第1の磁気エンコーダと同様に、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。
すなわち、エンコーダゴムの外径寸法が、芯金円筒状部の内径寸法よりも大きいので、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴムの外径寸法を、芯金円筒状部の外径寸法よりも小さくしているので、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するときに、芯金円筒部の外径面側にエンコーダゴムが漏れる恐れがなく、エンコーダゴムの加硫接着を、金型に芯金円筒部を圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
また、エンコーダゴムの外径寸法を、芯金円筒状部の内径寸法よりも半径で0.12mm以上大きくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、複数の磁気エンコーダを重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの外径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の内径面が食い込むことを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で1品ずつ磁気エンコーダを取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。
The second magnetic encoder of the present invention is reverse to the first magnetic encoder. That is, the magnetic encoder includes a press-fitted cylindrical portion and an inverted L-shaped cored bar having a vertical plate extending from one end of the cylindrical part toward the inner diameter side, and an outer side of the vertical plate of the cored bar. In the magnetic encoder composed of a ring-shaped encoder rubber fixed to the side surface of the ring and provided with magnetic poles arranged in the circumferential direction, the outer diameter dimension of the encoder rubber is larger than the inner diameter dimension of the cylindrical portion of the core metal. And larger than 0.12 mm and smaller than the outer diameter of the cylindrical portion.
According to this configuration, similarly to the first magnetic encoder, it is possible to ensure a guaranteed range of magnetic characteristics, to reduce manufacturing man-hours and costs, and to prevent a reduction in productivity built into the bearing.
That is, since the outer diameter dimension of the encoder rubber is larger than the inner diameter dimension of the cored bar cylindrical portion, the radial magnetic property guarantee range in the encoder rubber can be widened, and desired magnetic characteristics can be easily secured.
Since the outer diameter of the encoder rubber is smaller than the outer diameter of the cored bar cylindrical part, when the encoder rubber is vulcanized and bonded to the side of the cored bar stand, the outer diameter of the cored bar cylindrical part There is no risk of the encoder rubber leaking to the side, and a process of performing vulcanization and adhesion of the encoder rubber in a state where the core metal cylindrical portion is press-fitted into the mold becomes unnecessary, and the number of manufacturing steps and costs can be reduced.
In addition, the outer diameter of the encoder rubber is larger than the inner diameter of the cylindrical core by 0.12 mm or more, so multiple magnetic encoders are stacked in the manufacturing process, transportation, and bearing assembly process. In the case of handling in the state, it can be avoided that the inner diameter surface of the cylindrical portion of the lower core of the magnetic encoder bites into the outer diameter end surface of the encoder rubber of the upper magnetic encoder. Since there is no such bite, there is no need to manually remove magnetic encoders one by one from the stacked magnetic encoder group and supply them to the bearing in the bearing assembly process. Decline can be prevented.
この発明の磁気エンコーダ付きシールは、この発明の上記第1または第2の磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの内側に対向するシール部材とを有し、このシール部材は、シール芯金とこのシール芯金に固着された弾性体とを有し、この弾性体は、前記磁気エンコーダの芯金の円筒状部の周面および立板部の側面にそれぞれ接する複数のシールリップを有し、前記磁気エンコーダは相対回転する一方の部材に取付けられかつ前記シール部材は他方の部材に取付けられるものである。
この構成によると、回転検出装置の磁気エンコーダをシールの構成要素として兼用しているため、部品点数を増やすことなく、高い密封機能を持たせることができる。
A seal with a magnetic encoder according to the present invention includes the first or second magnetic encoder according to the present invention and a seal member facing the inside of the magnetic encoder. The seal member includes a seal core and the seal core. An elastic body fixed to gold, and the elastic body has a plurality of seal lips that are in contact with the peripheral surface of the cylindrical portion and the side surface of the upright plate portion of the core of the magnetic encoder, and the magnetic encoder Is attached to one member which rotates relatively, and the sealing member is attached to the other member.
According to this configuration, since the magnetic encoder of the rotation detection device is also used as a component of the seal, a high sealing function can be provided without increasing the number of parts.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、この発明の上記第1の磁気エンコーダを前記内方部材の外周に圧入により取付け、またはこの発明の第2の磁気エンコーダを前記外方部材の内周に圧入により取付け、またはこの発明の磁気エンコーダ付きシールを、前記エンコーダの芯金およびシールの芯金を内方部材または外方部材にそれぞれ圧入して取付けたものである。
この構成によると、磁気エンコーダの組込みが容易となり、またこの発明の磁気エンコーダの持つ磁気特性保証範囲の確保等により、優れた回転検出機能が得られる。
The wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing these raceway surfaces, and a double-row interposed between the opposing raceway surfaces. A wheel bearing comprising a rolling element and rotatably supporting a wheel with respect to a vehicle body, wherein the first magnetic encoder of the present invention is attached to the outer periphery of the inner member by press-fitting, or the second of the present invention A magnetic encoder is attached to the inner periphery of the outer member by press fitting, or a seal with a magnetic encoder according to the present invention is attached by press-fitting the encoder core and the seal core to the inner member or the outer member, respectively. Is.
According to this configuration, the magnetic encoder can be easily incorporated, and an excellent rotation detection function can be obtained by ensuring the guaranteed range of magnetic characteristics of the magnetic encoder of the present invention.
この発明の第1の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から外径側に延びる立板部を有する断面L字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、エンコーダゴムの内径寸法を、芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で0.12mm以上小さく、かつ前記円筒状部の内径寸法よりも大きくしたため、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れたものとできる。
この発明の第2の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から内径側に延びる立板部を有する断面逆L字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、エンコーダゴムの内径寸法を、芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で0.12mm以上小さく、かつ前記円筒状部の内径寸法よりも大きくしたため、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れたものとできる。
A first magnetic encoder according to the present invention includes an L-shaped cored bar having a cylindrical part for press-fitting and a vertical plate part extending from one end of the cylindrical part to the outer diameter side, and the vertical plate of the cored bar. In a magnetic encoder composed of a ring-shaped encoder rubber fixed to the outer side surface of the section and provided with magnetic poles arranged in the circumferential direction, the inner diameter dimension of the encoder rubber is larger than the outer diameter dimension of the cylindrical portion of the core metal. Because the radius is smaller than 0.12mm and larger than the inner diameter of the cylindrical part, the magnetic property guarantee range can be secured, the productivity at the time of rubber vulcanization is excellent, and the man-hours and costs can be reduced. There is no problem of biting in with other magnetic encoders during the process and transportation, and it is possible to improve the productivity of incorporation into bearings.
A second magnetic encoder according to the present invention includes a press-fitted cylindrical portion and a vertical L-shaped core bar having a vertical plate portion extending from one end of the cylindrical portion toward the inner diameter side, and the vertical plate of the core bar. In a magnetic encoder composed of a ring-shaped encoder rubber fixed to the outer side surface of the section and provided with magnetic poles arranged in the circumferential direction, the inner diameter dimension of the encoder rubber is larger than the outer diameter dimension of the cylindrical portion of the core metal. Because the radius is smaller than 0.12mm and larger than the inner diameter of the cylindrical part, the magnetic property guarantee range can be secured, the productivity at the time of rubber vulcanization is excellent, and the man-hours and costs can be reduced. There is no problem of biting in with other magnetic encoders during the process and transportation, and it is possible to improve the productivity of incorporation into bearings.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図4と共に説明する。図1は、この実施形態の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の一例を示す。この車輪用軸受装置10は第3世代型のものであって、内周に複列の軌道面1aを有する外方部材1と、これら軌道面1aに対向する軌道面2aを有する内方部材2と、対向する軌道面1a,2a間に介在した複列の転動体3と、内外の部材2,1間の環状空間を密封する両端のシール8,9とを備える。一端のシール9は、磁気エンコーダ11を有するものである。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。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example of a wheel bearing device provided with the magnetic encoder of this embodiment. This
この車輪用軸受装置10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、その内方部材2は、ハブ輪5とその軸部外周に嵌合する内輪6とでなり、各転動体列の軌道面2a,2aがハブ輪5および内輪6の各外周にそれぞれ形成されている。ハブ輪5はその外周に車輪取付用フランジ部5aを有し、このフランジ部5aに車輪(図示せず)がボルト7で取付けられる。外方部材1は、その外周のフランジ部1bを介して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。
This
図2は、磁気エンコーダ付きシール9を拡大して示す。このシール9は、磁気エンコーダ11とシール部材14とで構成され、磁気エンコーダ11またはその芯金12がスリンガとなる。磁気エンコーダ11は、外方部材1および内方部材2のうちの回転側の部材に取付けられ、シール部材14は固定側の部材に取付けられる。この例では、内方部材2が回転側であり、外方部材1が固定側であるため、内方部材2の内輪6に磁気エンコーダ11が、外方部材1にシール部材14がそれぞれ取付けられる。
FIG. 2 shows an enlarged view of the
磁気エンコーダ11は、芯金12と、この芯金12に固着されるエンコーダゴム13とでなる。芯金12は、圧入用の円筒状部12aと、この円筒状部12aの一端から外径側に延びる立板部12bとを有する断面L字状の金属製環体とされており、その円筒状部12aを内方部材2の内輪6の外径面に圧入嵌合することで、磁気エンコーダ11が内方部材2に取付けられる。エンコーダゴム13は、磁性粉とゴム材を混練してなるリング状の部材であり、前記芯金12の立板部12bの円筒状部12aの突出側とは反対側の側面(軸受外側に向く面)に加硫接着され、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。この磁気エンコーダ11におけるエンコーダゴム13に対面して、図2のように磁気センサ17を配置することで、車輪回転速度の検出用の回転検出装置が構成される。
The
図3に示すように、エンコーダゴム13の内径寸法φEiは、芯金円筒状部12aの外径寸法φCo よりも小さくされ、その差Δが半径で0.12mm以上とされている。また、エンコーダゴム13の内径寸法φEiは、芯金円筒状部12aの内径寸法φCi よりも僅かに大きくしている。エンコーダゴム13の硬さは、80〜100ポイント(デュロメータ硬さ)である。芯金12の板厚は、円筒状部12aおよび立板部12bの略全体にわたり一定であり、0.5mm〜0.7mmである。
As shown in FIG. 3, the inner diameter
図2において、シール部材14は、シール芯金15と、このシール芯金15に加硫接着された弾性体16とでなる。シール芯金15は、圧入用の円筒状部15aと、この円筒状部15aの一端から内径側に延びる立板部15bとを有する断面逆L字状の金属製環体とされており、その円筒状部15aを外方部材1の内径面に圧入嵌合することで外方部材1に取付けられる。このシール部材14は、磁気エンコーダ11の芯金立板部12bに摺接するサイドリップ16aと芯金円筒状部12a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、シール芯金15に加硫接着された弾性体16の一部として設けられている。シール部材14は、シール芯金15の外方部材1との嵌合部に弾性体16を抱持したものとしてある。すなわち、弾性体16は、シール芯金15の円筒状部15a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、シール芯金15と外方部材1との嵌合部に介在する。シール芯金15の円筒状部15aと磁気エンコーダ11の芯金立板部12b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18を構成している。
In FIG. 2, the
この構成の車輪用軸受装置10によると、車輪と共に回転する内方部材2の回転が、この内方部材2に取付けられた磁気エンコーダ11を介して磁気センサ17で検出され、車輪回転速度が検出される。
According to the
磁気エンコーダ11は、図3に示すように、エンコーダゴム13の内径寸法φEi を、芯金円筒状部12aの外径寸法φCo よりも半径で0.12mm以上小さくし、かつ前記芯金円筒状部12aの内径寸法φCi よりも大きくしているので、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。すなわち、エンコーダゴム13の内径寸法φEi が、芯金円筒状部12aの外径寸法φCo よりも小さいので、エンコーダゴム13における径方向の磁気特性保証範囲(検出に十分な磁気特性が得られる範囲)を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴム13の内径寸法φEi は、芯金円筒状部12aの内径寸法φCi よりも大きくしているので、芯金立板部12bの側面にエンコーダゴム13を加硫接着するときに、芯金円筒部12aの内径面側にエンコーダゴム13が漏れる恐れがなく、エンコーダゴム13の加硫接着を、金型に芯金円筒部12aを圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
The
Since the inner diameter dimension φE i of the
また、エンコーダゴム13の内径寸法φEi を、芯金円筒状部12aの外径寸法φCo よりも、その差Δが半径で0.12mm以上となるように、小さくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図4のように複数の磁気エンコーダ11を重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダ11のエンコーダゴム13の内径端面に下の磁気エンコーダ11の芯金円筒状部12aの外径面が食い込むのを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で1品ずつ磁気エンコーダ11を取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。具体的には、上記車輪用軸受装置10への組込みも容易に行うことができる。
Further, the inner diameter .phi.E i of
上記の差Δが0.12mm以上という値は、試験により、上記食い込みが確実にできる最少寸法として確認された値である。試験結果では、磁気エンコーダ11の径が種々異なっていても、上記の差Δが同じであれば食い込み防止性は変わらず、いずれの径の場合も、食い込みが確実にできる差Δの最少寸法は0.12mmであった。上記の差Δは、食い込み防止のためには大きくするほど好ましい。しかし、内径寸法φEi を芯金円筒状部12aの内径寸法φCi よりも大きくする程度は、その差が半径で0.1mm以上であることが、上記加硫接着時の芯金内径面側へのゴム材漏れ防止の点から好ましい。
The value that the difference Δ is 0.12 mm or more is a value that is confirmed by a test as a minimum dimension that can reliably bite. As a result of the test, even if the diameter of the
また、前記構成の磁気エンコーダ付きシール9は、回転検出装置の磁気エンコーダ11をシール9の構成要素として兼用しているため、部品点数を増やすことなく、高い密封機能を持たせることができる。
Further, the magnetic encoder-equipped
試験結果を説明する。試験は、次の2種類(試験1,試験2)を行った。
(試験1)
図3と共に説明した磁気エンコーダ11において、表1に示すようにエンコーダゴム13の内径寸法φEi 、およびこの内径寸法φEi と芯金円筒状部12aの外径寸法φCo との差(半径段差)Δが互いに異なる3種類(仕様A,B,C)に区分される複数のものについて行った。エンコーダゴム13の硬さは、いずれも80〜100ポイントの範囲のものである。芯金12の板厚は、0.5〜0.7mmである。
試験方法は、図4のように磁気エンコーダ11を重ねて輸送し、製造工程で取り扱ったときに、上の磁気エンコーダ11のエンコーダゴム13の内径端面に下の磁気エンコーダ11の芯金円筒状部12aの外径面が食い込むことの生じ易さを観察する方法とした。
なお、同表における半径段差Δを示す数値範囲のうち、上限を示す0.12は、0.12未満のことである。
Explain the test results. The following two types of tests (Test 1 and Test 2) were performed.
(Test 1)
In the
The test method is as follows. When the
Of the numerical range indicating the radial step Δ in the table, 0.12 indicating the upper limit is less than 0.12.
この試験の結果、同表に示すように、実施例となる仕様Bの区分のもの(半径段差Δが0.17〜0.18mmと大きいもの)は、いずれも食い込みが生じ無かったが、半径段差Δが0.11〜0.12mmと小さい比較例(仕様A,C)のものは、食い込みが生じていた。 As a result of this test, as shown in the table, no biting occurred in any of the specification B classifications (examples where the radial step Δ was as large as 0.17 to 0.18 mm). The comparative example (specifications A and C) having a small step Δ of 0.11 to 0.12 mm had bite.
(試験2)
試験1と同様な試験方法で、表2のように半径段差Δが種々異なる磁気エンコーダ11につき、試験を行った。この場合の供試体となる各磁気エンコーダ11は、半径段差Δが異なる他は、同じ寸法,形状,材質のものである。
(Test 2)
Tests were performed on
表2に示すように、半径段差Δが0.11以下の各例は、食い込みが生じ易いが、半径段差Δが0.125以上の各例は、いずれも食い込みが生じ難いことが判った。この結果から、半径段差Δが0.12以上あれば、食い込みが生じ難いことが判る。
これら試験1および試験2の結果から、磁気エンコーダ11の径寸法にかかわらず、半径段差Δが0.12以上あれば、食い込みが生じ難いが、0.12未満であると、食い込みが生じ易いことがわかる。
As shown in Table 2, it was found that each example having a radial step Δ of 0.11 or less is likely to bite, but each example having a radial step Δ of 0.125 or more is less likely to bite. From this result, it can be seen that if the radial step Δ is 0.12 or more, the bite is unlikely to occur.
From the results of Test 1 and
この発明の他の実施形態を図5ないし図8と共に説明する。図5は、この実施形態の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の一例を示す。この車輪用軸受装置10Aは第2世代型のものであって、内方部材2が一対の分割型の内輪2A,2Bからなり、これら内輪2A,2Bの内径面に固定の車軸が嵌合する。すなわち、内方部材2は固定側の部材とされる。内輪2A,2Bには各転動体列の軌道面2aが形成されている。これに対して、外方部材1は回転側の部材となるものであって一体のハブ輪兼用の軸受外輪からなり、外周に車輪取付用フランジ部1cを有し、そのフランジ部1cに車輪(図示せず)がボルト7で取付けられる。内方部材2の複列の軌道面2aに対向する軌道面1aを外方部材1が有すること、対向する軌道面1a,2a間に複列の転動体3が介在すること、内外の部材2,1間の環状空間を密封する両端のシール8,9Aを備えることは、図1の車輪用軸受装置10の場合と同様である。この場合のシール9Aも磁気エンコーダ21を有するものとされている。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows an example of a wheel bearing device provided with the magnetic encoder of this embodiment. This
図6は、磁気エンコーダ付きシール9Aを拡大して示す。このシール9Aは、磁気エンコーダ21とシール部材24とで構成され、磁気エンコーダ21またはその芯金22がスリンガとなる。磁気エンコーダ21は、外方部材1および内方部材2のうちの回転側の部材に取付けられ、シール部材24は固定側の部材に取付けられる。この例では、外方部材1が回転側であり、内方部材2が固定側であるため、外方部材1に磁気エンコーダ21が、内方部材2にシール部材24がそれぞれ取付けられる。
FIG. 6 shows an enlarged view of the
磁気エンコーダ21は、芯金22と、この芯金22に固着されるエンコーダゴム23とでなる。芯金22は、圧入用の円筒状部22aと、この円筒状部22aの一端から内径側に延びる立板部22bとを有する断面逆L字状の金属製環体とされており、その円筒状部22aを外方部材1の内径面に圧入嵌合することで、磁気エンコーダ21が外方部材1に取付けられる。エンコーダゴム23は磁性粉とゴム材を混練してなるリング状の部材であり、前記芯金22の立板部22bの円筒状部22a突出側とは反対側の側面(軸受外側に向く面)に加硫接着され、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。この磁気エンコーダ21におけるエンコーダゴム23に対面して、図6のように磁気センサ17を配置することで、車輪回転速度の検出用の回転検出装置が構成される。
The
図7に示すように、エンコーダゴム23の外径寸法φEO は、芯金円筒状部22aの内径寸法φCi よりも大きく、その差Δが半径で0.12mm以上され、かつ前記芯金円筒状部22aの外径寸法φCo よりも小さくしている。
As shown in FIG. 7, the outer diameter dimension φE O of the
シール部材24は、シール芯金25と、このシール芯金25に加硫接着された弾性体26とでなる。シール芯金25は、圧入用の円筒状部25aと、この円筒状部25aの一端から外径側に延びる立板部25bとを有する断面L字状の金属製環体とされており、その円筒状部25aを内方部材2の外径面に圧入嵌合することで内方部材2に取付けられる。このシール部材24は、磁気エンコーダ21の芯金立板部22bに摺接するサイドリップ26aと芯金円筒状部22aに摺接するラジアルリップ26b,26cとを一体に有する。これらリップ26a〜26cは、シール芯金25に加硫接着された弾性体26の一部として設けられている。シール芯金25は、内方部材2との嵌合部に弾性体26を抱持したものとしてある。すなわち、弾性体26は、シール芯金25の円筒状部25aの外径面から先端部内径までを覆う先端覆い部26dを有するものとし、この先端覆い部26dが、シール芯金25と内方部材2との嵌合部に介在する。シール芯金25の円筒状部25aと磁気エンコーダ21の芯金立板部22b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18Aを構成している。
The
この構成の車輪用軸受装置10Aでは、車輪と共に回転する外方部材1の回転が、この外方部材1に取付けられた磁気エンコーダ21を介して磁気センサ17で検出され、車輪回転速度が検出される。
In the
磁気エンコーダ21は、図7に示すように、エンコーダゴム23の外径寸法φEo を、芯金円筒状部22aの内径寸法φCi よりも半径で0.12mm以上大きくし、かつ前記芯金円筒状部22aの外径寸法φCo よりも小さくしているので、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。すなわち、エンコーダゴム23の外径寸法φEo が、芯金円筒状部22aの内径寸法φCi よりも大きいので、エンコーダゴム23における径方向の磁気特性保証範囲(検出に十分な磁気特性が得られる範囲)を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
また、エンコーダゴム23の外径寸法φEo を、芯金円筒状部22aの外径寸法φCo よりも小さくしているので、芯金立板部22bの側面にエンコーダゴム23を加硫接着するとき、芯金円筒部22aの外径面側にエンコーダゴム23が漏れる恐れがなく、エンコーダゴム23の加硫接着を、金型に芯金円筒部22aを圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
さらに、エンコーダゴム23の外径寸法φEo を芯金円筒状部22aの内径寸法φCi よりも半径で0.12mm以上大きくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図8のように複数の磁気エンコーダ21を重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダ21のエンコーダゴム23の外径端面に下の磁気エンコーダ21の芯金円筒状部22aの内径面が食い込むのを確実に回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で1品ずつ磁気エンコーダ21を取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。具体的には、上記車輪用軸受装置10Aへの組込みも容易に行うことができる。
As shown in FIG. 7, the
Further, the outer diameter .phi.E o encoder
Further, since the outer diameter dimension φE o of the
なお、上記各実施形態は、車輪用軸受装置に装備される磁気エンコーダに適用した場合につき説明したが、この発明の磁気エンコーダは、深溝玉軸受等の一般的な転がり軸受に取付けられる磁気エンコーダや、その他の回転部材に取付けられる磁気エンコーダにも適用することができる。 In addition, although each said embodiment demonstrated about the case where it applied to the magnetic encoder with which a wheel bearing apparatus is equipped, the magnetic encoder of this invention is a magnetic encoder attached to common rolling bearings, such as a deep groove ball bearing, The present invention can also be applied to magnetic encoders attached to other rotating members.
1…外方部材
1a…軌道面
2…内方部材
2a…軌道面
3…転動体
9,9A…磁気エンコーダ付きシール
10,10A…車輪用軸受装置
11…磁気エンコーダ
12…芯金
12a…円筒状部
12b…立板部
13…エンコーダゴム
14…シール部材
15…シール芯金
15a…円筒状部
15b…立板部
16…弾性体
16a…サイドリップ
16b,16c…ラジアルリップ
21…磁気エンコーダ
22…芯金
22a…円筒状部
22b…立板部
23…エンコーダゴム
24…シール部材
25…シール芯金
25a…円筒状部
25b…立板部
26…弾性体
26a…サイドリップ
26b,26c…ラジアルリップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
請求項1記載の磁気エンコーダを前記内方部材の外周に圧入により取付け、または請求項2記載の磁気エンコーダを前記外方部材の内周に圧入により取付け、または請求項3記載の磁気エンコーダ付きシールを、前記エンコーダの芯金およびシールの芯金を内方部材または外方部材にそれぞれ圧入して取付けた車輪用軸受装置。
An outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing these raceway surfaces, and a double-row rolling element interposed between the opposing raceway surfaces, In the wheel bearing that supports the wheel rotatably,
The magnetic encoder according to claim 1 is attached to the outer periphery of the inner member by press-fitting, or the magnetic encoder according to claim 2 is attached to the inner periphery of the outer member by press-fitting, or the seal with a magnetic encoder according to claim 3. A wheel bearing device in which the encoder core and the seal core are pressed into the inner member or the outer member, respectively.
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