JP2015081657A - Protective cover and bearing device including protective cover - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受の外輪に圧入されて磁気エンコーダを覆う保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置に関する。 The present invention relates to a protective cover that is press-fitted into an outer ring of a bearing and covers a magnetic encoder, and a bearing device including the protective cover.
自動車の車輪のロックを無くして効率良く安全に制動するアンチロックブレーキ装置(アンチスキッドブレーキ装置)は、平成8年に45%であった自動車の生産台数に対する装着率が、平成21年時点で90%を超えている。
このように広く用いられているアンチロックブレーキ装置は、例えば、回転速度検出装置(車輪速センサ)により各車輪の回転速度を検出し、制御装置により加速度及び減速度を演算するとともに車体速度とスリップ率を推定し、その結果に基づいてアクチュエータを駆動してブレーキ液圧の制御を行うものである。
The anti-lock brake device (anti-skid brake device) that efficiently and safely brakes without locking the wheel of the automobile has a mounting rate of 90% as compared to 2009, which was 45% in 1996. % Is over.
The anti-lock brake device widely used in this way, for example, detects the rotational speed of each wheel by a rotational speed detection device (wheel speed sensor), calculates acceleration and deceleration by the control device, and also detects the vehicle speed and slip. The rate is estimated, and the actuator is driven based on the result to control the brake fluid pressure.
このような回転速度検出装置を自動車のホイール支持用の転がり軸受(ハブベアリング)に備えた軸受装置も広く用いられており、回転側である内輪及び固定側である外輪の対向面間のインナー側にシール部材を装着し、このシール部材のインナー側に、N極とS極を一定間隔で周方向に交互に並べた磁気エンコーダを内輪に取り付け、磁気エンコーダの回転を検知するためのセンサを磁気エンコーダに対向させて前記外輪に取り付けたものがある(例えば、特許文献1参照)。
ここで、特許文献1のような軸受装置の構成では、磁気エンコーダとセンサとの間に泥水や磁性を帯びた鉄片等が入り込むことがあり、それにより磁気エンコーダやセンサが破損したり、磁気エンコーダの磁気特性が変化することがある。その上、磁気エンコーダのアウター側に位置するシール部材の摺動抵抗により軸受装置の回転トルクが増大する。
よって、これらの問題点を解決するために、前記シール部材を無くして、磁気エンコーダをインナー側から覆うようにカップ状に形成された保護カバーを外輪のインナー側の端部に圧入するものがある(例えば、特許文献2参照)。
A bearing device provided with such a rotational speed detection device in a rolling bearing (hub bearing) for supporting a wheel of an automobile is also widely used, and an inner side between opposed surfaces of an inner ring on a rotating side and an outer ring on a fixed side. A seal member is attached to the inner ring, and a magnetic encoder in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction at regular intervals is attached to the inner ring on the inner side of the seal member, and a sensor for detecting the rotation of the magnetic encoder is magnetically mounted. Some are attached to the outer ring so as to face the encoder (for example, see Patent Document 1).
Here, in the configuration of the bearing device as in
Therefore, in order to solve these problems, there is one in which the sealing member is eliminated and a protective cover formed in a cup shape so as to cover the magnetic encoder from the inner side is press-fitted into the inner side end of the outer ring. (For example, refer to Patent Document 2).
特許文献2のようなカップ状の保護カバーは、磁気エンコーダの周期的な磁気特性変化をセンサにより検出する際に保護カバーが磁界を乱して検出精度に悪影響を及ぼさないように、非磁性で防錆性能の高いステンレス鋼(SUS304)製の板材からプレス加工により成形されるのが一般的である。
しかしながら、回転速度検出装置の検出精度の向上等の要求が高くなってきている昨今の状況に基づき、本発明の発明者らが検討したところ、ステンレス鋼(SUS304)製の板材からプレス加工によりカップ状の保護カバーを成形した場合、加工度が高くなると透磁率が急増すること、すなわち磁化し易くなることが分かった。
The cup-shaped protective cover as in
However, the inventors of the present invention have studied based on the recent situation in which the demand for improving the detection accuracy of the rotational speed detection device is increasing, and as a result, a cup is formed by pressing from a stainless steel (SUS304) plate material. In the case of forming a protective cover, it has been found that when the degree of processing increases, the magnetic permeability increases rapidly, that is, it becomes easier to magnetize.
加工後に磁化し易くなっている保護カバーを使用した場合、保護カバーが磁気エンコーダの磁界を乱すため、回転速度検出装置の検出精度が低下する。
よって、特に回転速度検出装置の検出精度向上の要求が厳しい場合には、プレス加工によりカップ状に成形される保護カバーの加工後における透磁率も小さく抑えるための改良が必要になる。
When a protective cover that is easily magnetized after processing is used, the protective cover disturbs the magnetic field of the magnetic encoder, so that the detection accuracy of the rotational speed detection device is lowered.
Therefore, particularly when the demand for improving the detection accuracy of the rotational speed detection device is severe, it is necessary to improve the magnetic permeability after processing of the protective cover formed into a cup shape by pressing.
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、プレス加工によりカップ状に成形された後の透磁率を小さく抑えることができる保護カバーを提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention intends to solve the problem by providing a protective cover that can suppress the magnetic permeability after being formed into a cup shape by pressing.
本発明に係る保護カバーは、前記課題解決のために、外周面に内輪軌道面が形成された内輪、及び内周面に外輪軌道面が形成された外輪、並びに、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面間を転動する転動体を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して前記内輪に固定された、N極とS極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ、並びに、前記外輪に固定された、前記磁気エンコーダの磁極に対向して前記磁気エンコーダの回転を検知するためのセンサを備えた軸受装置において、前記磁気エンコーダを覆うように前記外輪に圧入され、前記磁気エンコーダ及び前記センサ間に介在するカップ状の保護カバーであって、銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により成形されたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the protective cover according to the present invention includes an inner ring having an inner ring raceway surface formed on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface formed on an inner peripheral surface, and the inner ring raceway surface and the outer ring. A bearing having a rolling element that rolls between raceway surfaces, and a magnetic encoder that is positioned at one end in the axial direction of the bearing and is fixed to the inner ring and alternately arranged in the circumferential direction at a constant interval in the circumferential direction In addition, in the bearing device that is fixed to the outer ring and includes a sensor for detecting the rotation of the magnetic encoder facing the magnetic pole of the magnetic encoder, the outer ring is press-fitted so as to cover the magnetic encoder, A cup-shaped protective cover interposed between the magnetic encoder and the sensor, wherein the cover is formed by pressing from an austenitic stainless steel plate containing a certain amount of copper. To.
このような構成によれば、銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により保護カバーを成形しているので、従来の銅を含まないオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)製のものと比較して、加工度を大きくしても、透磁率が大きくならないことから磁化し難く、保護カバーが磁気エンコーダの磁界を乱さないため、磁気エンコーダ及びセンサにより構成される回転速度検出装置の検出精度が低下しない。
その上、保護カバー用の板材としてSUS04を用いた場合のように加工度を大きくできないという制約がなくなるので、設計の自由度が大きくなるとともに、回転速度検出装置の検出精度を向上する要求が厳しい場合にも対応できる。
その上さらに、銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により保護カバーの基体部を成形することにより、プレス加工における絞り加工によって加工硬化し難く加工性が向上する。
According to such a configuration, since the protective cover is formed by press working from a plate made of austenitic stainless steel containing a certain amount of copper, the conventional one made of austenitic stainless steel (SUS304) not containing copper Compared with, the magnetic permeability does not increase even if the degree of processing is increased, so it is difficult to magnetize, and the protective cover does not disturb the magnetic field of the magnetic encoder. The accuracy does not decrease.
In addition, since there is no restriction that the degree of processing cannot be increased as in the case of using SUS04 as a plate material for the protective cover, the degree of freedom in design is increased, and the demand for improving the detection accuracy of the rotational speed detection device is severe. Can also handle cases.
Furthermore, by forming the base portion of the protective cover by press working from an austenitic stainless steel plate material containing a certain amount of copper, the workability is hard to be hardened by drawing in press working and the workability is improved.
本発明に係る軸受装置は、前記保護カバーを備えたものである。
を特徴とする。
The bearing device according to the present invention includes the protective cover.
It is characterized by.
以上のような本発明に係る保護カバー、及び保護カバーを備えた軸受装置によれば、保護カバーを成形する際の加工度を大きくしても透磁率が大きくならないので磁化し難く、保護カバーが磁気エンコーダの磁界を乱さないため、回転速度検出装置の検出精度が低下しないこと等の顕著な効果を奏する。 According to the protective cover and the bearing device including the protective cover according to the present invention as described above, the magnetic permeability does not increase even if the degree of processing at the time of forming the protective cover is increased. Since the magnetic field of the magnetic encoder is not disturbed, there are significant effects such as that the detection accuracy of the rotational speed detection device does not decrease.
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and includes all the embodiments that satisfy the requirements described in the claims. It is a waste.
図1の縦断面図、及び図2の要部拡大縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る軸受装置11は、外周面に内輪軌道面12Aが形成された内輪12、及び内周面に外輪軌道面13Aが形成された外輪13、並びに、内輪軌道面12A及び外輪軌道面13A間を転動する転動体14,14,…等を有する軸受、この軸受の軸方向の一端部に位置して内輪12に固定された磁気エンコーダ8、並びに、外輪13に固定された、磁気エンコーダ8の磁極に対向して磁気エンコーダ8の回転を検知するためのセンサ10、磁気エンコーダ8を覆うように外輪13に圧入され、磁気エンコーダ8及びセンサ10間に介在するカップ状の保護カバー1、並びに、前記軸受の軸方向の他端部に配置したシール部材15等を備えている。
よって、前記軸受の軸方向両端部の保護カバー1及びシール部材15により前記軸受の内部が密封され、その内部空間に磁気エンコーダ8が収容されるので、異物等から磁気エンコーダ8や軸受内部を保護できる。
ここで、回転側である内輪12に取り付けられた、N極とS極を一定間隔で周方向に交互に並べた磁気エンコーダ8、及び固定側である外輪13に取り付けられたセンサ10が、回転速度検出装置を構成する。
As shown in a longitudinal sectional view of FIG. 1 and an enlarged longitudinal sectional view of a main part of FIG. 2, a
Therefore, the inside of the bearing is sealed by the
Here, the magnetic encoder 8 attached to the
また、支持部材9は、円筒部9A及び円筒部9Aの端縁から径方向外方へ延びる円環部9Bからなり、円環部9Bに、N極とS極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ8が固定される。
よって、円筒部9Aを内輪12に外嵌することにより、磁気エンコーダ8は支持部材9を介して内輪12に固定されるので、磁気エンコーダ8は内輪12とともに一体となって回転する。
The
Therefore, by fitting the
図3(a)の縦断面図、及び図3(b)の斜視図に示すように、本発明の実施の形態に係る保護カバー1は、外輪13(図1及び図2参照)に圧入される第1円筒部2、第1円筒部2よりも縮径して第1円筒部2の端縁に繋がる第2円筒部3、第2円筒部3の端縁に繋がって径方向内方へ延びる円環部4、円環部4の内径側端縁に繋がって軸方向に延びる第3円筒部5、及び第3円筒部5の端縁に繋がる円盤部6、並びに、第2円筒部3の外周面に加硫接着されたシール体7からなり、円盤部6には、その中央部に窪み6Aが形成される。
ここで、保護カバー1の基体部(シール体7以外)は、SUS304J1、SUS304J2、又はSUSXM7等の銅を一定量(例えば、1〜4重量%程度)含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により成形されたものである。
As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3A and the perspective view of FIG. 3B, the
Here, the base portion (other than the seal body 7) of the
また、シール体7は、合成ゴム等の弾性体であるので、保護カバー1と外輪13間の気密性を向上させることができ、シール体7は、耐油性の良好なゴム素材として、ニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、アクリルゴム(ACM)、エチレン・アクリルゴム(AEM)、フッ素ゴム(FKM、FPM)、シリコーンゴム(VQM)等のゴムから、1種、あるいは2種以上のゴムを適当にブレンドして使用することができる。
さらに、保護カバー1の基体部用の前記板材の表面仕上げをダル仕上げとしているので、プレス加工の際に加工油の保持がし易いため絞り加工時の焼付きが防止され、表面の傷が目立ち難く、表面の艶消し効果により見た目が良いとともに、シール体7の接着性が良くなる。
Further, since the
Furthermore, since the surface finish of the base material for the base portion of the
図4の冷間圧延比率による比透磁率の変化を示す図から分かるように、SUS04は、加工度が高くなるにつれて比透磁率が急激に増大する。
よって、保護カバー用の板材としてSUS04を用いた場合には、加工度によっては、プレス加工前の透磁率に比べてプレス加工によりカップ状とした後の透磁率が大きくなって磁化し易くなっているので、その保護カバーを使用した場合、保護カバーが磁気エンコーダ8の磁界を乱すため、回転速度検出装置の検出精度が低下する。
その上、加工度を小さく抑えるようにすると設計の自由度が小さくなるとともに、回転速度検出装置の検出精度向上の要求が厳しい場合には対応できない場合がある。
その上さらに、プレス加工における絞り加工によって加工硬化し易いため加工性が悪い。
As can be seen from the graph showing the change in the relative magnetic permeability according to the cold rolling ratio in FIG. 4, the relative magnetic permeability of SUS04 increases rapidly as the degree of work increases.
Therefore, when SUS04 is used as the plate material for the protective cover, depending on the degree of processing, the magnetic permeability after making the cup shape by pressing becomes larger and the magnetism becomes easier to magnetize than the magnetic permeability before pressing. Therefore, when the protective cover is used, the protective cover disturbs the magnetic field of the magnetic encoder 8, so that the detection accuracy of the rotational speed detecting device is lowered.
In addition, if the degree of processing is kept small, the degree of freedom in design becomes small, and there are cases where it is not possible to cope with a severe demand for improving the detection accuracy of the rotational speed detection device.
Furthermore, workability is poor because it is easy to work and harden by drawing in press working.
それに対して、図4から分かるように、SUS304J2やSUSXM7を用いた場合には、加工度が高くなっても比透磁率はあまり大きくならない。
よって、SUS304J2やSUSXM7等の銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により保護カバー1の基体部を成形することにより、加工度を大きくしたとしても、透磁率が大きくならないので磁化し難く、その保護カバー1が磁気エンコーダ8の磁界を乱さないため、回転速度検出装置の検出精度が低下しない。
その上、保護カバー用の板材としてSUS04を用いた場合のように加工度を大きくできないという制約がなくなるので、設計の自由度が大きくなるとともに、回転速度検出装置の検出精度を向上する要求が厳しい場合にも対応できる。
その上さらに、銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により保護カバー1の基体部を成形することにより、プレス加工における絞り加工によって加工硬化し難く加工性が向上する。
On the other hand, as can be seen from FIG. 4, when SUS304J2 or SUSXM7 is used, the relative magnetic permeability does not increase so much even if the degree of processing increases.
Therefore, even if the degree of processing is increased by forming the base portion of the
In addition, since there is no restriction that the degree of processing cannot be increased as in the case of using SUS04 as a plate material for the protective cover, the degree of freedom in design is increased, and the demand for improving the detection accuracy of the rotational speed detection device is severe. Can also handle cases.
Furthermore, by forming the base portion of the
1 保護カバー
2 第1円筒部
3 第2円筒部
4 円環部
5 第3円筒部
6 円盤部
6A 窪み
7 シール体
8 磁気エンコーダ
9 支持部材
9A 円筒部
9B 円環部
10 センサ
11 軸受装置
12 内輪
12A 内輪軌道面
13 外輪
13A 外輪駆動面
14 転動体
15 シール部材
DESCRIPTION OF
Claims (2)
銅を一定量含有したオーステナイト系ステンレス鋼製の板材からプレス加工により成形されたことを特徴とする保護カバー。 An inner ring having an inner ring raceway surface formed on the outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface formed on the inner peripheral surface, and a bearing having a rolling element that rolls between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, the bearing A magnetic encoder that is fixed to the inner ring at one end in the axial direction and that has N poles and S poles alternately arranged in the circumferential direction at regular intervals, and a magnetic pole of the magnetic encoder that is fixed to the outer ring A cup-shaped protective cover press-fitted into the outer ring so as to cover the magnetic encoder and interposed between the magnetic encoder and the sensor. Because
A protective cover formed by pressing from a plate made of austenitic stainless steel containing a certain amount of copper.
A bearing device comprising the protective cover according to claim 1.
Priority Applications (1)
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