JP2013145184A

JP2013145184A - エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットとその組立方法及び回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとその組立方法

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Publication number: JP2013145184A
Application number: JP2012005888A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kaneko; 吉男金子; Tatsuo Wakabayashi; 達男若林
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: JP5867101B2

Abstract

【課題】エンコーダ１の被検出面と遮蔽カバー１９ａとの間の微小隙間３１の厚さＴ、及び、この被検出面とセンサユニットの検出面との間隔を精度良く規制できる組立方法を実現する。
【解決手段】外輪７ａに対して前記遮蔽カバー１９ａを圧入する押圧治具３３に、検定用センサ３４を設ける。この検定用センサ３４による、前記被検出面から出入りする磁束の測定値と基準値とを比較し、これら両値の差が小さくなるまで、前記遮蔽カバー１９ａの圧入作業を行う。前記センサユニットを支持する為の支持カバーに関しても、同様にして、前記外輪７ａに対し圧入する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為のエンコーダ付転がり軸受ユニットや、これにセンサユニットを付加した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット及びそれらの組立方法の改良に関する。具体的には、エンコーダを設置した内部空間の軸方向内端開口部を塞ぐ遮蔽カバーを外輪の軸方向内端部に内嵌固定した構造を組み立てる場合に、エンコーダの被検出面とセンサユニットの検出部との距離を、安定して適正値にできる組立方法を実現するものである。

自動車の懸架装置に車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして、従来から各種構造のものが知られている。何れの構造の場合も、車輪と共に回転するハブの一部に支持固定したエンコーダの被検出面に、回転しない部分に支持固定したセンサユニットの検出部を対向させている。そして、前記エンコーダの回転に伴って変化する、このセンサユニットの出力信号の周波数又は周期に基づいて、このエンコーダと共に回転する前記車輪の回転速度を求める様に構成している。

この様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成するエンコーダが泥水や塵埃等の付着により損傷する事を防止する為、或いはこのエンコーダに磁性粉等の異物が付着して、このエンコーダを利用した回転速度検出の信頼性が損なわれる事を防止する為、非磁性板製の遮蔽カバーによりこのエンコーダを外部から隔てる構造が、特許文献１〜５に記載される等により、従来から知られている。図４は、このうちの特許文献１に記載された従来構造の第１例を示している。この従来構造は、エンコーダ１を組み込んだエンコーダ付転がり軸受ユニット２と、懸架装置を構成するナックル３に支持固定したセンサユニット４とから成る。

このうちのエンコーダ付転がり軸受ユニット２は、転がり軸受ユニット５を構成するハブ６の軸方向内端部に前記エンコーダ１を、このハブ６と同心に支持固定して成る。前記転がり軸受ユニット５は、このハブ６に加えて、外輪７と複数個の転動体８、８とを備える。このうちの外輪７は、内周面に複列の外輪軌道９、９を、外周面に静止側フランジ１０を、それぞれ有する。そして、使用状態で前記外輪７は、前記ナックル３に支持されて回転しない。

又、前記ハブ６は、ハブ本体１１と内輪１２とを、かしめ部１３により結合固定して成るもので、外周面に複列の内輪軌道１４、１４を有し、前記外輪７の内径側に、この外輪７と同心に支持されている。又、前記ハブ本体１１の軸方向外端部（軸方向に関して外とは、懸架装置に組み付けた状態で車体の幅方向外寄りとなる側を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）で前記外輪７の軸方向外端開口部よりも軸方向外方に突出した部分に、車輪を支持する為の回転側フランジ１５を設けている。又、前記各転動体８、８は、前記両外輪軌道９、９と前記両内輪軌道１４、１４との間に、両列毎に複数個ずつ、保持器１６、１６により保持された状態で、転動自在に設けられている。更に、前記各転動体８、８を設置した内部空間１７の軸方向両端部は、シールリング１８と遮蔽カバー１９とにより塞いでいる。

この遮蔽カバー１９は、アルミニウム系合金板、オーステナイト系ステンレス鋼板の如き非磁性金属板等の非磁性板製としている。この様な遮蔽カバー１９は、外周縁部に円筒部２０を、軸方向内端部にこの円筒部２０から径方向内方に折れ曲がった平板部２１を、それぞれ備える。図４の構造では、従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車、ＭＲ車の前輪）用の転がり軸受ユニット５を対象としている為、前記平板部２１を、前記外輪７の軸方向内端開口部全体を塞ぐ円板状としている。これに対して、駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車、ＭＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）用の転がり軸受ユニットの場合には、特許文献５に記載された構造の様に、遮蔽カバーの内径側に駆動軸を挿通すべく、平板部を円輪状とする。何れにしても前記遮蔽カバー１９は、前記円筒部２０を前記外輪７の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌する事により、この外輪７の軸方向内端部に固定する。

前記エンコーダ１は、上述の様なハブ６の内端寄り部分、即ち、前記内輪１２の軸方向内半部に設けた肩部２２にその基端部を外嵌する事により、前記ハブ６に対し、このハブ６と同心に支持固定している。前記エンコーダ１は、軟鋼板等の磁性金属板を曲げ形成する事により、断面Ｌ字形で全体を円環状とした支持環２３と、ゴム磁石等の永久磁石製のエンコーダ本体２４とから成る。このエンコーダ本体２４は、軸方向に着磁すると共に、着磁方向を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させる事により、被検出面である軸方向内側面（軸方向に関して内とは、懸架装置に組み付けた状態で、車体の幅方向中央寄りとなる側を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔に配置している。この様なエンコーダ本体２４の被検出面は、前記遮蔽カバー１９を構成する前記平板部２１の軸方向外側面（内面）に、微小隙間３１を介して近接対向させている。言い換えれば、前記遮蔽カバー１９を前記外輪７の軸方向内端部に、前記平板部２１の軸方向外側面が前記エンコーダ本体２４の被検出面に近接対向する状態にまで押し込む。

更に、前記センサユニット４は、前記ナックル３に支持固定した状態で、その検出部を前記平板部２１の軸方向内側面（外面）に当接させている。この状態でこの検出部が、この平板部２１を介して、前記エンコーダ本体２４の被検出面に対向する。この状態でこのエンコーダ本体２４が、前記ハブ６と共に回転すると、前記センサユニット４の検出部の近傍を、前記被検出面に存在するＳ極とＮ極とが交互に通過し、このセンサユニット４の出力が変化する。この変化の周波数は前記ハブ６の回転速度に比例し、変化の周期はこの回転速度に反比例するので、何れかに基づいて、前記ハブ６に固定した車輪の回転速度を求められる。

又、特許文献４には、図５に示す様に、遮蔽カバー１９ａの円筒部２０ａを、外輪７ａの奥側（軸方向外側）にまで押し込むと共に、センサユニット４ａをこの外輪７ａに対し支持する構造が記載されている。この為に、前記特許文献４に記載された構造の場合には、前記遮蔽カバー１９ａの平板部２１ａをこの外輪７ａの軸方向内端面よりも十分に奥側に押し込むと共に、この外輪７ａの軸方向内端部に支持カバー２５に設けた円筒部２６を、締り嵌めで外嵌し、この外輪７ａに対しこの支持カバー２５を固定している。そして、この支持カバー２５に形成した取付孔２７を通じてこの支持カバー２５内に、前記センサユニット４ａの検出部を挿入している。

前述した図４に記載した構造にしても、上述した図５に記載した構造にしても、車輪の回転速度測定の信頼性を確保する為には、前記エンコーダ１の被検出面である、前記エンコーダ本体２４の軸方向内側面と、前記センサユニット４、４ａの検出面（ホルダ内に保持した磁気検出素子の検出部）との間隔（軸方向に関する寸法）を精度良く規制する必要がある。この間隔のうち、前記遮蔽カバー１９、１９ａの平板部２１、２１ａの厚さは高精度に規制できる。但し、前記ホルダの先端面（軸方向外端面）と前記磁気検出素子の検出部との距離は、或る程度ばらつく可能性がある。従って、前記間隔を精度良く規制する為には、残りの寸法である、前記平板部２１、２１ａの軸方向外側面（内面）と前記被検出面との間の微小隙間の厚さ寸法、並びに、この平板部２１、２１ａの軸方向内側面（外面）と前記センサユニット４、４ａの検出面との間隔を高精度に規制する必要がある。

この為に従来から、前記内輪１２に対する前記エンコーダ１の組み付け位置を規制すると共に、前記外輪７ａに対する前記遮蔽カバー１９、１９ａの組み付け位置を規制して、前記間隔を適正値に規制する様にしていた。具体的には、先ず、前記転がり軸受ユニット５を組み立てた状態で、前記エンコーダ１の被検出面と前記外輪７ａの軸方向内端面との軸方向距離を規制しつつ、このエンコーダ１を構成する支持環２３を、前記内輪１２の肩部２２に締り嵌めで外嵌する。次いで、前記遮蔽カバー１９、１９ａの円筒部２０、２０ａを前記外輪７ａに対し、この遮蔽カバー１９、１９ａの平板部２１、２１ａの軸方向内側面（外面）とこの外輪７ａの軸方向内端面との軸方向距離を規制しつつ、締り嵌めで内嵌する。理論的には、この状態で、前記エンコーダ１の被検出面と前記遮蔽カバー１９、１９ａの平板部２１、２１ａの軸方向外側面との間の微小隙間の厚さ寸法が適正値に規制される。

但し、実際の場合には、前記微小隙間の厚さ寸法が或る程度ばらつき、場合によっては、適正範囲から外れる可能性がある。即ち、前記支持環２３を前記肩部２２に締り嵌めで外嵌する際に、前記内輪１２と前記外輪７、７ａとの間にアキシアル荷重が加わる。そして、このアキシアル荷重により、軸方向内側列の転動体８と、これら各転動体８の転動面が転がり接触する前記外輪軌道９及び前記内輪軌道１４とが弾性変形し、前記内輪１２が前記外輪７、７ａに対して軸方向外方に、弾性的に変位する。そして、この変位分は、前記支持環２３の外嵌作業終了後、この支持環２３を押圧している力を解除した状態で復元し、前記エンコーダ１の被検出面が軸方向内方に変位する。この様な弾性的復元に基づく、この被検出面の変位量は、前記支持環２３と前記肩部２２との締め代等により変化する為、精度良く予測する事は難しい。この為、上述した従来方法により、前記間隔を精度良く規制する事は難しかった。

又、外輪７ａに対して支持カバー２５を固定する際に、この支持カバー２５を構成する支持板部２８の軸方向外側面（内面）と、前記遮蔽カバー１９ａの平板部２１ａの軸方向内側面（外面）との間隔を適正にする事が難しい。即ち、前記支持カバー２５の円筒部２６を前記外輪７ａに外嵌した状態では、前記遮蔽カバー１９ａの平板部２１ａは、前記取付孔２７を通じてしか見る事ができない。この取付孔２７は小さいので、何らかの工夫をしない限り、工業的手法により、前記支持板部２８の軸方向外側面と前記平板部２１ａの軸方向内側面との間隔を適正にする事は難しい。

この点に就いて、図６を参照しつつ説明する。エンコーダ本体２４の軸方向内側面と、センサユニット４ａを構成する合成樹脂製のホルダ２９内に保持した、ホール素子やＭＲ素子等の磁気検出素子３０の検出部との間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}は、次の（１）式で表される。
Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｇ_１＋Ｔ＋Ｇ_２＋Ｄ_１ −−− （１）
この（１）式の右辺中の各記号は、それぞれ次の各部分の寸法を表している。
Ｇ_１：エンコーダ１の被検出面と平板部２１ａの軸方向外側面との間の微小隙間３１の厚さ寸法
Ｔ：前記平板部２１ａの厚さ寸法
Ｇ_２：この平板部２１ａの軸方向内側面と前記ホルダ２９の先端面との間の微小隙間３２の厚さ寸法
Ｄ_１：前記ホルダ２９の先端面と前記磁気検出素子３０の検出部との軸方向距離

例えば一般的な乗用車用のＡＢＳを構成する回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、前記各寸法は、それぞれ次の値を採用する場合が多い。
前記微小隙間３１の厚さ寸法Ｇ_１：０．６〜１．０（０．８±０．２）［mm］
この厚さ寸法Ｇ_１は、回転速度検出の信頼性確保の面からは小さい程好ましいが、旋回走行時に加わるモーメントに拘らず、前記被検出面と前記軸方向外側面とが擦れ合うのを防止する事等を考慮すると、上述の値になる。
前記平板部２１ａの厚さ寸法Ｔ：０．６［mm］
この厚さ寸法Ｔに関しても、回転速度検出の信頼性確保の面からは小さい程好ましいが、前記遮蔽カバー１９ａに必要とされる強度及び剛性を確保する面から、例えばこの遮蔽カバー１９ａをアルミニウム系合金、オーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性金属板により造る場合で、上述の値（０．６［mm］）とする。前記平板部２１ａの厚さ寸法Ｔに関しては、精度良く規制できるので、殆ど公差は入り込まない（仮にあっても無視できる）。又、アルミニウム系合金とオーステナイト系ステンレス鋼とで透磁率はほぼ同じである為、何れにより造る場合でも、必要な強度を確保できる限り、板厚を同程度に規制できる。
前記微小隙間３２の厚さ寸法Ｇ_２：０〜０．２（０．１±０．１）［mm］
この厚さ寸法Ｇ_２は、前記ホルダ２９の先端面と前記平板部２１ａとが干渉する（このホルダ２９の先端面がこの平板部２１ａを軸方向外方に押し動かす）のを防止できる範囲で小さくする事が好ましい事から、上記範囲になる。
前記磁気検出素子３０の検出部に関する軸方向距離Ｄ_１：０．５〜１（０．７５±０．２５）［mm］
この軸方向距離Ｄ_１は、回転速度検出の信頼性確保の面からは小さい程好ましいが、前記磁気検出素子３０を前記ホルダ２９内に確実に包埋支持する事を考慮し、且つ、このホルダ２９を合成樹脂により射出成形する際の製造誤差を考慮すると、上記範囲となる。

上述した各寸法Ｇ_１、Ｔ、Ｇ_２、Ｄ_１の値を合計した、前記エンコーダ本体２４の軸方向内側面と前記磁気検出素子３０の検出部との間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}は、１．７〜２．８（２．２５±０．５５）［mm］の範囲に設定される事になる。前記エンコーダ本体２４の軸方向内側面（被検出面）からの距離と、当該部分の磁束密度との関係は、例えば図３の曲線αの様に変化するので、前記間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}が、上述した様に１．７〜２．８［mm］の範囲で変化すると、前記磁気検出素子３０の検出部を通過する磁束の密度は、図３に範囲ａで示した様に、３．３〜９ｍＴ程度の範囲でばらつく。この様に大きなばらつきに拘らず、前記センサユニット４ａによる回転速度検出の信頼性を確保する為には、前記磁気検出素子３０及びその検出信号の処理回路を含む、前記センサユニット４ａとして、性能の良好な高価なものを使用する必要があり、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの製造コストを高くする原因となる。更に、実際には、比較的剛性が低い前記支持環２３を、前記内輪１２の肩部２２に精度良く位置決め固定する事が難しく、前記微小隙間３１の厚さ寸法Ｇ_１が前記範囲（０．６〜１．０［mm］）から外れる場合もある。この様な場合には、組立完了後の検査で基準値から外れたエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットのうち、前記エンコーダ１又は前記遮蔽カバー１９ａ部分を分解して再組立したり、不良品として廃棄せざるを得ない場合も多くなり、前記回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの製造コストを更に高くする原因となる。

特開２０００−２４９１３８号公報特開２００４−２１１８３２号公報特開２０１０−１９０４２１号公報特開２０１１−１１７５８３号公報独国特許出願公開第１９６４４７４４号明細書

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、エンコーダの被検出面と遮蔽カバーとの間の微小隙間の厚さの精度が良いエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法、及び前記被検出面とセンサユニットの検出面との間隔の精度が良い回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法を実現すべく発明したものである。

本発明のエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットとその組立方法及び回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとその組立方法のうち、請求項１に記載した発明の対象となるエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、エンコーダと、遮蔽カバーとを備える。
このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に支持固定された状態で回転しない。
又、前記ハブは、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転する。
又、前記各転動体は、前記両内輪軌道と前記両外輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ設けられている。
又、前記エンコーダは、前記ハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持固定されたもので、被検出面である軸方向内側面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置した永久磁石製である。
又、前記遮蔽カバーは、アルミニウム系合金、オーステナイト系ステンレス鋼板等の非磁性板製で、外周縁部に円筒部を、軸方向内端部にこの円筒部から径方向内方に折れ曲がった平板部を、それぞれ備える。そして、このうちの円筒部を前記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで嵌合固定すると共に、前記平板部を前記エンコーダの被検出面に近接対向させている。

一方、請求項２に記載した発明の対象となる回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、上述したエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットの構成に加えて、支持カバーと、センサユニットとを備える。
このうちの支持カバーは、金属板を曲げ形成する事により、或いは金属板製で円筒状のスリーブの基部を合成樹脂製で円板状のカバー本体部に包埋固定する事により造られたもので、前記遮蔽カバーよりも軸方向内側で、前記外輪に嵌合固定されている。
又、前記センサユニットは、前記支持カバーの一部に形成した取付孔を挿通した状態でこの支持カバーに支持され、その検出部を前記エンコーダの被検出面に、前記遮蔽カバーを介して対向させている。

そして、請求項１に記載したエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、前記エンコーダを前記ハブの軸方向内端部に嵌合固定した後、前記遮蔽カバーを前記外輪の軸方向内端部に、押圧治具により押圧する事により嵌合固定する際に、この押圧治具として、押圧部に磁束密度を測定する為の検定用センサを設置したものを使用する。
そして、この押圧治具により前記遮蔽カバーを押圧してこの遮蔽カバーを前記外輪に嵌合させた状態で、この押圧治具によりこの遮蔽カバーに付与していた押圧力を解除し、前記ハブを回転させた状態で前記検定用センサの測定値を観測する。そして、この測定値と基準値とを比較し、この測定値がこの基準値に足りない場合に前記押圧治具により前記遮蔽カバーを更に前記外輪に向けて押し込む作業を、前記測定値が前記基準値の範囲内に収まるまで繰り返す。

又、請求項２に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法の場合には、先ず、上述した請求項１に係る発明により、前記遮蔽カバーを前記外輪の適正位置に嵌合固定する。その後、前記取付孔を通じて前記支持カバー内に挿入される突出部の先端部に第二の検定用センサを設置した第二の押圧治具によりこの支持カバーを押圧して、この支持カバーを前記外輪に嵌合させる。そして、この支持カバーをこの外輪に嵌合させた後、前記第二の押圧治具によりこの支持カバーに付与していた押圧力を解除し、前記ハブを回転させた状態で前記第二の検定用センサの第二の測定値を観測して、この第二の測定値と第二の基準値とを比較する。そして、この第二の測定値がこの第二の基準値に足りない場合に前記第二の押圧治具により前記支持カバーを更に前記外輪に向けて押し込む作業を、前記第二の測定値が前記第二の基準値の範囲内に収まるまで繰り返す。
尚、請求項１、２の何れの発明を実施する場合でも、前記ハブは、回転させたままでも、或いは測定の度毎に回転させ、それ以外の場合には停止させても良い。

前述の様に構成する請求項１に記載したエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法の発明によれば、エンコーダの被検出面と遮蔽カバーとの間の微小隙間の厚さを精度良く規制できる。更に、請求項２に記載した回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法の発明によれば、前記微小隙間の厚さ寸法を精度良く規制できる事に加えて、前記遮蔽カバーの軸方向内側面と、支持カバーのうちでセンサユニットを支持固定する為の取付孔を形成した部分との間隔も精度良く規制できて、このセンサユニットの検出面と前記被検出面との間隔を精度良く、しかも安定して規制できる。
これらにより、特に高性能の磁気検出素子や処理回路を使用しなくても車輪の回転速度検出に関する信頼性を十分に高くでき、しかも前記厚さ寸法や前記間隔の不適正に基づく不良品の発生を抑えられる。この結果、エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット及び回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットのコスト低減を図れる。

本発明の実施の形態の１例の第一行程を示す要部断面図。同第二行程を示す要部断面図。本発明を実施する事により、センサユニットの検出面に達する磁束の密度を安定させられる状況を説明する為の線図。従来から知られている回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの第１例を示す断面図。同第２例を示す要部断面図。各部の寸法を説明する為の要部断面図。

図１〜２により、本発明の実施の形態の１例に就いて説明する。尚、本例を含めて本発明の特徴は、エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット、更にはこのエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットとセンサユニットとを組み合わせた回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法にある。エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット及び回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの構造及び作用に関しては、従来から広く知られている構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

先ず、エンコーダ１を構成する支持環２３を、ハブを構成する内輪１２の肩部２２に、締り嵌めで外嵌固定する。この際、この内輪１２に対する前記エンコーダ１の嵌合固定位置を、外輪７ａの軸方向内端面を基準として、大まかに（例えば基準値±０．１mmの範囲内に）規制する。その後、図１に示す様に、遮蔽カバー１９ａを前記外輪７ａの軸方向内端部に、押圧治具３３で押圧する事により、締り嵌めで内嵌固定する。この押圧治具３３は、先端面（図１の左端面）を押圧部としたもので、この押圧部の表層部分に、磁束密度を測定する為の検定用センサ３４を設置している。この検定用センサ３４は、ホール素子、ＭＲ素子等の、回転速度検出用センサを構成するのと同様の、磁束密度を測定可能な磁気検出素子を使用する。但し、高価でも、回転速度検出用センサユニットを構成する磁気検出素子よりも高性能の（優れた検出精度を有する）ものを使用し、前記押圧治具３３の先端部に、高精度で位置決め保持する。

この様な検定用センサ３４を設置した、前記押圧治具３３により前記遮蔽カバー１９ａを、複数回に分けて、但し、初めは大きく（ストロークを長く）、徐々に少しずつ（ストロークを短く）押圧して、この遮蔽カバー１９ａを前記外輪７ａに内嵌する。そして、この遮蔽カバー１９ａをこの外輪７ａに内嵌した状態で、前記押圧治具３３によりこの遮蔽カバー１９ａに付与していた押圧力を解除する。但し、この押圧治具３３がこの遮蔽カバー１９ａに当接した状態で前記内輪１２を含むハブを回転させ、前記検定用センサ３４の測定値を観測する。この状態では、前記押圧力が解除されており、軸方向内側列の転動体８と外輪軌道９及び内輪軌道１４（図４参照）とが弾性変形していない状態となる。そこで、この状態で前記検定用センサ３４の測定値と、予め設定した基準値とを比較する。この基準値は、前記エンコーダ１の被検出面と前記遮蔽カバー１９ａの平板部２１ａの軸方向外側面（内面）との間の微小隙間３１の厚さ寸法Ｇ_１が適正値になった状態で、前記検定用センサ３４部分に達する磁束の密度として、予め、コンピュータシミュレーションにより、或いは実験により、設定しておく。そして、前記測定値が前記基準値に足りない場合に前記押圧治具３３により前記遮蔽カバー１９ａを更に前記外輪７ａに向けて押し込む作業を、前記測定値が前記基準値の範囲内に収まるまで繰り返す。

尚、前記押圧治具３３による、前記遮蔽カバー１９ａの前記外輪７ａ内への押し込み量は、前記測定値と前記基準値との差に応じて変える事が、前記遮蔽カバー１９ａを適正位置に、能率良く内嵌固定する為に好ましい。即ち、初めはこの押し込み量を多く（ストロークを長く）して、前記遮蔽カバー１９ａを前記適正位置よりも少し軸方向内寄り部分に内嵌する。そして、この内嵌位置がこの適正位置に近付くのに伴ない、前記測定値と前記基準値との差が少なくなるに従って、前記押し込み量を少なく（ストロークを短く）すれば、前記遮蔽カバー１９ａを前記適正位置に、高精度で、しかも能率良く｛「押し込み→押し込み停止→ハブ回転→測定→（ハブ停止）→押し込み」の繰り返し回数を少なく抑えて｝内嵌固定できる。

上述の様にして前記遮蔽カバー１９ａを前記外輪７ａの適正位置に内嵌固定した後、図２に示す様に、第二の押圧治具３６により支持カバー２５を押圧して、この支持カバー２５の円筒部２６を前記外輪７ａに、締り嵌めで外嵌する。前記第二の押圧治具３６は、前記支持カバー２５の支持板部２８に形成した取付孔２７を通じてこの支持カバー２５内に挿入される、突出部３７を備える。そして、この突出部３７の先端部に、第二の検定用センサ３８を設置している。この第二の検定用センサ３８に関しても、高性能の磁気検出素子を使用し、前記突出部３７の先端部に、高精度で位置決め保持する。又、この突出部３７の軸方向寸法に関しては、前記支持カバー２５に装着すべきセンサユニット４ａの先端部で、取付フランジ３５（図６参照）から突出した部分の軸方向長さと一致させている。又、前記突出部３７に前記第二の検定用センサ３８を設置する位置に関しても、前記センサユニット４ａの先端部に磁気検出素子３０（図６参照）を設置する位置と一致させている。

上述の様な第二の押圧治具３６により、前記支持カバー２５を前記外輪７ａに対し適正位置で嵌合固定するには、この第二の押圧治具３６のうちで前記突出部３７の周囲部分である押圧部により前記支持カバー２５の支持板部２８を押圧して、この支持カバー２５の円筒部２６を、前記外輪７ａの軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌する。その後、前記第二の押圧治具３６により前記支持カバー２５に付与していた押圧力を解除する。但し、この押圧治具３６がこの支持カバー２６に当接した状態で前記内輪１２を含むハブ６を回転させ、前記第二の検定用センサ３８の第二の測定値を観測して、この第二の測定値と第二の基準値とを比較する。そして、この第二の測定値がこの第二の基準値に足りない場合に、前記第二の押圧治具３６により前記支持カバー２５の円筒部２６を更に前記外輪７ａに向けて押し込む作業を、前記第二の測定値が前記第二の基準値の範囲内に収まるまで繰り返す。この作業に関しても、これら第二の測定値と第二の基準値との差に応じて押し込み量を変える事が、前記支持カバー２５を適正位置に、能率良く外嵌固定する為に好ましい。

以上の作業により、前記エンコーダ１の被検出面と前記遮蔽カバー１９ａの軸方向外側面との間の微小隙間３１の厚さ寸法Ｇ_１、並びに、この遮蔽カバー１９ａの軸方向内側面と前記支持カバー２５の支持板部２８の軸方向内側面（外面）との軸方向距離を、精度良く、しかも安定して規制できる。この支持板部２８の軸方向内側面の軸方向位置を、前記エンコーダ１の被検出面との関係で精度良く規制できれば、前記支持カバー２５に前記センサユニット４ａを組み付けた状態で、このセンサユニット４ａの検出面と前記エンコーダ１の被検出面との軸方向距離（間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}）を適正値にできる。
これらにより、特に高性能の磁気検出素子や処理回路を使用しなくても車輪の回転速度検出に関する信頼性を十分に高くでき、しかも前記厚さ寸法Ｇ_１や前記間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}の不適正に基づく不良品の発生を抑えられる。この結果、エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット及び回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットのコスト低減を図れる。

尚、前記遮蔽カバー１９ａを構成する平板部２１ａの厚さ寸法Ｔ、前記外輪７ａに内嵌固定する際の基準値、並びに、前記支持カバー２５をこの外輪７ａに外嵌固定する際の第二の基準値は、コンピュータシミュレーション、或いは実験により決定する。
例えば、前記エンコーダ１の被検出面のピッチ円直径が５０〜８０mmであり、前記被検出面に存在するＳ極とＮ極との極数の総数が８６〜９６である場合、この被検出面の径方向中央位置に於ける、前記間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}と磁束密度との関係は、例えば図３の様になる。この時、それぞれの値を、例えば次の様に定める。
前記遮蔽カバー１９ａを構成する平板部の厚さ寸法Ｔ：０．６mm
押圧治具３３の先端面から検定用センサ３４の検出面までの距離：０．７５mm
前記基準値の値：６〜６．５ｍＴ
ホルダ２９の先端面から磁気検出素子３０の検出面までの距離Ｄ_１：０．５〜１mm
突出部３７の先端面から第二の検定用センサ３８の検出面までの距離：０．７５mm
前記第二の基準値の値：５．５〜６ｍＴ
尚、これらの値は、あくまでも１例であり、エンコーダの磁気強度、必要とする遮蔽カバーの強度や転がり軸受ユニットの剛性等に応じて、適宜変更して実施できる。

それぞれの値を、例えば上述の様に規制すれば、前記被検出面と前記平板部２１ａとの間に存在する微小隙間３１の厚さ寸法Ｇ_１を凡そ０．６５〜０．７５mmの範囲に、前記ホルダ２９の先端面と前記平板部２１ａとの間に存在する隙間の厚さ寸法Ｇ₂を０〜０．１mmの範囲に、それぞれ収める事ができる。そして、前記被検出面と前記センサユニット４ａの検出部との軸方向距離（間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}）のばらつきを小さく、例えば１．８〜２．４mm程度に抑えられる。

この点に就いて、図３を参照しつつ説明する。前記エンコーダ１の被検出面の径方向中央位置（前記センサユニット４ａの磁気検出素子３０が対向する部分）に於ける、前記エンコーダ１の被検出面からの距離（間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}）と、磁束密度との関係は、図３の曲線αに示す様な、減衰曲線となる。本例の場合、前記第二の基準値を、図３の範囲ｂに示す様に、５．５〜６ｍＴとしている為、前記エンコーダ１の被検出面から前記第二の検定用センサ３８の検出部までの距離は、凡そ２．１〜２．２ｍｍの範囲内に収まる。更に、前記センサユニット４ａの製造誤差を考慮すると、前記間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}は、１．８〜２．４ｍｍ程度になる。この時、前記センサユニット４ａの検出部に達する磁束密度は、図３の範囲ｃに示す様に、４．５〜８ｍＴとなる。要するに、本例の組立方法の様に、磁束密度を測定しつつ、前記遮蔽カバー１９ａ及び前記支持カバー２５の嵌合固定作業を行う事で、前記センサユニット４ａの検出部に達する磁束密度のばらつきを抑えると共に、前記間隔Ｄ_{ＴＯＴＡＬ}のばらつきを抑えられる。

１エンコーダ
２エンコーダ付転がり軸受ユニット
３ナックル
４、４ａセンサユニット
５転がり軸受ユニット
６ハブ
７、７ａ外輪
８転動体
９外輪軌道
１０静止側フランジ
１１ハブ本体
１２内輪
１３かしめ部
１４内輪軌道
１５回転側フランジ
１６保持器
１７内部空間
１８シールリング
１９、１９ａ遮蔽カバー
２０、２０ａ円筒部
２１、２１ａ平板部
２２肩部
２３支持環
２４エンコーダ本体
２５支持カバー
２６円筒部
２７取付孔
２８支持板部
２９ホルダ
３０磁気検出素子
３１微小隙間
３２微小隙間
３３押圧治具
３４検定用センサ
３５取付フランジ
３６第二の押圧治具
３７突出部
３８第二の検定用センサ

Claims

内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に支持固定された状態で回転しない外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転するハブと、これら両内輪軌道と前記両外輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ設けられた転動体と、前記ハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持固定され、被検出面である軸方向内側面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置した永久磁石製のエンコーダと、非磁性板製で、外周縁部に円筒部を、軸方向内端部にこの円筒部から径方向内方に折れ曲がった平板部を、それぞれ備え、このうちの円筒部を前記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで嵌合固定すると共に、前記平板部を前記エンコーダの被検出面に近接対向させた遮蔽カバーとを備えたエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立てるべく、前記エンコーダを前記ハブの軸方向内端部に嵌合固定した後、前記遮蔽カバーを前記外輪の軸方向内端部に、押圧治具で押圧する事により嵌合固定する際に、この押圧治具として、押圧部に磁束密度を測定する為の検定用センサを設置したものを使用し、この押圧治具により前記遮蔽カバーを押圧してこの遮蔽カバーを前記外輪に嵌合させた状態で、この押圧治具によりこの遮蔽カバーに付与していた押圧力を解除し、前記ハブを回転させた状態で前記検定用センサの測定値を観測して、この測定値と基準値とを比較し、この測定値がこの基準値に足りない場合に前記押圧治具により前記遮蔽カバーを更に前記外輪に向けて押し込む作業を、前記測定値が前記基準値の範囲内に収まるまで繰り返すエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法。
内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に支持固定された状態で回転しない外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転するハブと、これら両内輪軌道と前記両外輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ設けられた転動体と、前記ハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持固定され、被検出面である軸方向内側面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置した永久磁石製のエンコーダと、非磁性板製で、外周縁部に円筒部を、軸方向内端部にこの円筒部から径方向内方に折れ曲がった平板部を、それぞれ備え、このうちの円筒部を前記外輪の軸方向内端部に締り嵌めで嵌合固定すると共に、前記平板部を前記エンコーダの被検出面に近接対向させた遮蔽カバーと、この遮蔽カバーよりも軸方向内側で前記外輪に嵌合固定した支持カバーと、この支持カバーの一部に形成した取付孔を挿通した状態でこの支持カバーに支持され、その検出部を前記エンコーダの被検出面に、前記遮蔽カバーを介してその検出部を対向させたセンサユニットとを備えた回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立てるべく、前記エンコーダを前記ハブの軸方向内端部に嵌合固定した後、前記遮蔽カバーを前記外輪の軸方向内端部に、押圧治具で押圧する事により嵌合固定する際に、この押圧治具として、押圧部に磁束密度を測定する為の検定用センサを設置したものを使用し、この押圧治具により前記遮蔽カバーを押圧してこの遮蔽カバーを前記外輪に嵌合させた状態で、この押圧治具によりこの遮蔽カバーに付与していた押圧力を解除し、前記ハブを回転させた状態で前記検定用センサの測定値を観測して、この測定値と基準値とを比較し、この測定値がこの基準値に足りない場合に前記押圧治具により前記遮蔽カバーを更に前記外輪に向けて押し込む作業を、前記測定値が前記基準値の範囲内に収まるまで繰り返して、前記遮蔽カバーを前記外輪の適正位置に嵌合固定した後、前記取付孔を通じて前記支持カバー内に挿入される突出部の先端部に第二の検定用センサを設置した第二の押圧治具により前記支持カバーを押圧してこの支持カバーを前記外輪に嵌合させた後、この第二の押圧治具によりこの支持カバーに付与していた押圧力を解除し、前記ハブを回転させた状態で前記第二の検定用センサの第二の測定値を観測して、この第二の測定値と第二の基準値とを比較し、この第二の測定値がこの第二の基準値に足りない場合に前記第二の押圧治具により前記支持カバーを更に前記外輪に向けて押し込む作業を、前記第二の測定値が前記第二の基準値の範囲内に収まるまで繰り返す回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法。
請求項１に記載のエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法により組み立てられたエンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニットであって、エンコーダの被検出面と遮蔽カバーの平板部との間の距離が０．６５〜０．７５ｍｍである、エンコーダ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
請求項２に記載の回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法により組み立てられた回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットであって、エンコーダの被検出面と遮蔽カバーの平板部との間の距離が０．６５〜０．７５ｍｍであり、センサユニットの検出部に於ける磁束密度が４．５〜８ｍＴである、回転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。