JP2017067245A

JP2017067245A - エンコーダリングの圧入方法およびこのエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法

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Publication number: JP2017067245A
Application number: JP2015196261A
Authority: JP
Inventors: 峻玉置; Shun Tamaki
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-10-01
Also published as: JP6671909B2

Abstract

【課題】圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止し、信頼性の向上を図ったエンコーダリングの圧入方法を提供する。【解決手段】エンコーダリング１２が、内輪７に装着され、円環状に形成された支持環１３と、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダ１４とで構成され、支持環１３が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、内輪７の外周面に圧入される円筒状の嵌合部１３ａと、この嵌合部１３ａから径方向内方に延びる立板部１３ｂおよびこの立板部１３ｂと嵌合部１３ａの交差部に、当該嵌合部１３ａの端部を重合して形成された突出部１３ｃを備え、立板部１３ｂの側面に磁気エンコーダ１４が一体に接合される共に、支持環１３の突出部１３ｃの側面１９に圧入治具２７の押圧面２７ａを当接させた状態で軸方向に圧入される。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置に使用され、車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法およびこのエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法に関するものである。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御し、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置が一般的に知られている。従来、このような車輪用軸受装置は、転動体を介して転接する内方部材および外方部材の間に密封装置が設けられ、円周方向に磁極を交互に並べてなる磁気エンコーダを前記密封装置に一体化させると共に、磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エンコーダの磁極変化を検出する回転速度センサとで回転速度検出装置が構成されている。

車輪の回転速度を検出するエンコーダリングとして図７に示すものが知られている。このエンコーダリング５１は、断面Ｌ字形に、全体として円環状に形成された支持環５２と、この支持環５２の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ５３とで構成され、支持環５２は、内輪５４の外周面に圧入される円筒状の嵌合部５２ａと、この嵌合部５２ａから径方向内方に屈曲して形成された立板部５２ｂを備えている。磁気エンコーダ５３は、ゴム磁石等の永久磁石を環状に形成して、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが現われるように着磁され、周方向の回転によって磁界変動が生じるようになっている。

外方部材５５には保護カバー５６が装着されている。この保護カバー５６は、非磁性体の合成樹脂を射出成形によってカップ状に形成され、外方部材５５に内嵌される円筒状の嵌合部５６ａと、この嵌合部５６ａから径方向外方に突出して形成され、外方部材５５の端面５５ａに密着する鍔部５６ｂと、この鍔部５６ｂから径方向内方に延び、内輪５４の端部を塞ぐ底部５６ｃとを備えている。

嵌合部５６ａと鍔部５６ｂの部位には、鋼板からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成された芯金５７がインサート成形され、底部５６ｃの外側面に回転速度センサの検出部５８が近接され、磁気エンコーダ５３に所定のエアギャップを介して対峙されている。そして、この対峙されている部位を除き、保護カバー５６の剛性を高めて変形を抑制するために底部５６ｃの外側面にリブ５９が突出して形成されている。この保護カバー５６の存在により、回転速度センサの検出部５８と磁気エンコーダ５３との間に、水や鉄粉、磁気を帯びた破片等が入り込むのを防止して磁気エンコーダ５３の損傷を防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。

前記エンコーダリング５１の内輪５４への圧入方法は、図８（ａ）に示すように、エンコーダリング５１の磁気エンコーダ５３の側面に圧入治具６０を対向させ、（ｂ）に示すように、この圧入治具６０を磁気エンコーダ５３の側面に当接させた状態で軸方向に所望のストロークだけ押圧することによって内輪５４の外周面に圧入固定される。

然しながら、断面Ｌ字形のエンコーダリング５１の支持環５２では、内輪５４との嵌合面（嵌合部５２ａの内径面）と押圧される磁気エンコーダ５３の側面の中心が同一直線上になく偏心しているため、圧入荷重によって支持環５２が変形する恐れがある。この変形によって磁気エンコーダ５３の着磁された磁極Ｎ、Ｓ単一ピッチ誤差や累積ピッチ誤差が悪化し、検出精度が低下してしまう。

また、図９に示すように、こうしたエンコーダリングを一体に構成した密封装置６１も知られている。この密封装置６１は、環状芯金６２、スリンガ（エンコーダリング）６３、環状シール部材６４および磁気エンコーダ６５を備える。

環状芯金６２は、固定側環状部材として、金属板を屈曲してなり、円筒状芯金部６２ａと、この円筒状芯金部６２ａの端縁から径方向内向きに延びる環状芯金部６２ｂとからなる断面Ｌ字形に形成されている。

スリンガ６３は、回転側環状部材として、防錆処理された圧延鋼板等の金属板を屈曲してなり、円筒状スリンガ部６３ａと、この円筒状スリンガ部６３ａの端縁から径方向外向きに延びる環状スリンガ部６３ｂとからなる断面Ｌ字形に形成されている。スリンガ６３には、磁気エンコーダ６５の表面より軸方向外向きに突出する突出部６６が設けられている。突出部６６は、断面Ｌ字形のスリンガ６３の折曲部、すなわち円筒状スリンガ部６３ａと環状スリンガ部６３ｂが交わる部分において、スリンガ６３を軸方向外向きに屈曲させて、全周に渡って形成されている。

環状芯金部６２ｂの外側面Ｂと、円筒状スリンガ部６３ａの先端Ｃが軸方向に略面一であるため、スリンガ６３の突出部６６により、密封装置６１を積層して取り扱う場合、下段の密封装置６１の磁気エンコーダ６５と、上段の密封装置６１の環状芯金部６２ｂの外側面Ｂとの間に隙間Ａが形成される。この隙間Ａにより、磁気エンコーダ６５の磁力による環状芯金部６２ｂに対する磁気吸着力が極めて小さくなる。

このように、上下段の密封装置６１の磁気吸着力が弱いため、密封装置６１は互いの間にてスムーズに離れ、組み合わせられた環状芯金６２とスリンガ６３とがずれたり、外れたりするようなことがなくなる。また、箱から取り出した後、組込機に送る際、積み重ねられた密封装置６１を水平方向にスライドさせて抜き取ることがある。この抜き取り作業時に、上下段の密封装置６１の磁気吸着力が弱く、かつ、磁気エンコーダ６５と環状芯金部６２ｂが非接触であることから、磁気エンコーダ６５が傷付くことなく、円滑に抜き取ることができる。また、突出部６６は、スリンガ６３の円筒状スリンガ部６３ａ側に屈曲形成されており、スリンガ６３を内輪（図示せず）に圧入固定する部位が突出部６６よって補強され、スリンガ６３を強固に内輪に固定することができる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１１−１４９８３６号公報特開２００４−３６８１７号公報

前記密封装置６１の装着方法は、図１０（ａ）に示すように、環状芯金６２の内側面Ｄと、広い平面部を有する磁気エンコーダ６５の側面に圧入治具６７を対向させ、（ｂ）に示すように、この圧入治具６７を、環状芯金６２の内側面Ｄと磁気エンコーダ６５の側面に当接させた状態で軸方向に所望のストロークだけ押圧することによって外輪６８と内輪６９との間に形成される開口部に密封装置６１が圧入固定される。

然しながら、スリンガ６３は突出部６６よって補強されているものの、前述したエンコーダリング５１と同様、内輪６９との嵌合面（円筒状スリンガ部６３ａの内径面）と押圧される磁気エンコーダ６５の側面の中心が同一直線上になく偏心しているため、圧入荷重によってスリンガ６３が変形し、磁気エンコーダ６５の着磁された磁極Ｎ、Ｓ単一ピッチ誤差や累積ピッチ誤差が悪化し、検出精度が低下してしまう恐れがある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、エンコーダリングの構成と、その圧入方法を工夫することにより、エンコーダリングの支持環（芯金）の嵌合面と圧入治具の押圧面の中心とが偏心なく同一直線上になるように圧入することに着目し、圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止し、信頼性の向上を図ったエンコーダリングの圧入方法およびこのエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に使用され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法において、前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の回転側部材に圧入され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記回転側部材に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられる共に、前記支持環の突出部の側面に圧入治具の押圧面を当接させた状態で軸方向に圧入される。

このように、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に使用され、車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法において、エンコーダリングが、車輪用軸受の回転側部材に圧入され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、回転側部材に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向に延びる立板部、およびこの立板部と嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、立板部の側面にエンコーダが設けられる共に、支持環の突出部の側面に圧入治具の押圧面を当接させた状態で軸方向に圧入されるので、エンコーダリングの嵌合面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止したエンコーダリングの圧入方法を提供することができる。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に装着され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法において、前記密封装置が、互いに対向配置された環状のシール板とエンコーダリングとからなり、前記シール板が、外方部材の内周面に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側に二股状に形成されたダストリップおよびグリースリップを備え、前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の内方部材に装着され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記内方部材の外周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられ、前記サイドリップが、前記エンコーダリングの支持環の立板部に軸方向シメシロをもって摺接されると共に、前記ダストリップとグリースリップが、前記支持環の嵌合部に径方向シメシロをもって摺接されるパックシールで構成されると共に、圧入治具の押圧面を前記シール板の端面と前記支持環の突出部の側面にそれぞれ当接させた状態で軸方向に圧入される。

このように、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に装着され、車輪の回転速度を検出するエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法において、密封装置が、互いに対向配置された環状のシール板とエンコーダリングとからなり、シール板が、外方部材の内周面に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側に二股状に形成されたダストリップおよびグリースリップを備え、エンコーダリングが、車輪用軸受の内方部材に装着され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、内方部材の外周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部と嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、立板部の側面にエンコーダが設けられ、サイドリップが、エンコーダリングの支持環の立板部に軸方向シメシロをもって摺接されると共に、ダストリップとグリースリップが、支持環の嵌合部に径方向シメシロをもって摺接されるパックシールで構成されると共に、圧入治具の押圧面をシール板の端面と支持環の突出部の側面にそれぞれ当接させた状態で軸方向に圧入されるので、エンコーダリングの嵌合面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止し、信頼性の向上を図った密封装置の圧入方法を提供することができる。

好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記エンコーダが、前記支持環の立板部の側面に一体に接合され、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダで構成されると共に、前記圧入治具が前記エンコーダに干渉しないように、当該エンコーダに対向する部分に凹所が形成されていれば、押圧による打ち傷等を防止して磁気エンコーダの損傷のリスクを軽減すると共に、押圧時のゴム磁石の弾性変形による位置決め精度の低下を防止し、信頼性の向上を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記シール板の端面と前記支持環の突出部の側面が略面一に設定されていれば、圧入治具の押圧面を研削加工等で面一に形成することができ、加工性が向上すると共に、寸法精度を高めることができ、密封装置の位置決め精度を向上させることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記支持環の側面が円弧状に形成されていれば、この側面に圧入治具の押圧面を当接させて軸方向に圧入する際、面同士の接触に比べ、こじれた状態で支持環を押圧することはなく、エンコーダリングの嵌合面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリングの変形を一層抑えることができる。

本発明に係るエンコーダリングの圧入方法は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に使用され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法において、前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の回転側部材に圧入され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記回転側部材に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられる共に、前記支持環の突出部の側面に圧入治具の押圧面を当接させた状態で軸方向に圧入されるので、エンコーダリングの嵌合面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止したエンコーダリングの圧入方法を提供することができる。

また、本発明に係る密封装置の圧入方法は、車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に装着され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法において、前記密封装置が、互いに対向配置された環状のシール板とエンコーダリングとからなり、前記シール板が、外方部材の内周面に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側に二股状に形成されたダストリップおよびグリースリップを備え、前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の内方部材に装着され、円環状に形成された支持環と、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記内方部材の外周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられ、前記サイドリップが、前記エンコーダリングの支持環の立板部に軸方向シメシロをもって摺接されると共に、前記ダストリップとグリースリップが、前記支持環の嵌合部に径方向シメシロをもって摺接されるパックシールで構成されると共に、圧入治具の押圧面を前記シール板の端面と前記支持環の突出部の側面にそれぞれ当接させた状態で軸方向に圧入されるので、エンコーダリングの嵌合面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリングの変形を抑えて検出精度の低下を防止し、信頼性の向上を図った密封装置の圧入方法を提供することができる。

本発明に係るエンコーダリングが装着された車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。図１のエンコーダリング単体を示す縦断面図である。（ａ）は、図２のエンコーダリングの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す縦断面図、（ｃ）は、（ａ）の他の変形例を示す縦断面図である。図２のエンコーダリングの圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示し、（ｃ）は、図３（ｃ）に示すエンコーダリングの圧入方法を示す説明図で、圧入前を示し、（ｄ）は、圧入後を示している。図３（ｃ）のエンコーダリングを備えた密封装置を示す縦断面図である。図５の密封装置の圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示す。従来のエンコーダリングが装着された車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。図７のエンコーダリングの圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示す。エンコーダリングが一体に構成された従来の密封装置を示す縦断面図である。図９の密封装置の圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示す。

車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に使用され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法において、前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の回転側部材となる内輪の外周面に圧入され、円環状に形成された支持環と、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダとで構成され、前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記内輪の外周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、前記立板部の側面に前記磁気エンコーダが一体に接合される共に、前記支持環の突出部の側面に圧入治具の押圧面を当接させた状態で軸方向に圧入される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るエンコーダリングが装着された車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のエンコーダリング単体を示す縦断面図、図３（ａ）は、図２のエンコーダリングの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す縦断面図、（ｃ）は、（ａ）の他の変形例を示す縦断面図、図４は、図２のエンコーダリングの圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示し、（ｃ）は、図３（ｃ）に示すエンコーダリングの圧入方法を示す説明図で、圧入前を示し、（ｄ）は、圧入後を示し、図５は、図３（ｃ）のエンコーダリングを備えた密封装置を示す縦断面図、図６は、図５の密封装置の圧入方法を示す説明図で、（ａ）は、圧入前を示し、（ｂ）は、圧入後を示す。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。

図１に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、ハブ輪１と複列の転がり軸受２とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、内方部材３と外方部材４、および両部材３、４間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。内方部材３は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪７とからなる。

ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる軸状の小径段部１ｂが形成されている。また、車輪取付フランジ６の円周等配位置には車輪を締結するハブボルト６ａが植設されている。

内輪７は、外周に他方（インナー側）の内側転走面７ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１ｃが形成され、この加締部１ｃによってハブ輪１に対して内輪７が所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。

ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１ａをはじめ、後述するシール９のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部１ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている。また、内輪７はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、転動体５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

一方、外方部材４は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に固定されるための車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周に前記内方部材３の複列の内側転走面１ａ、７ａに対向する複列の外側転走面４ａ、４ａが一体に形成されている。この外方部材４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面４ａ、４ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、両転走面４ａ、１ａおよび４ａ、７ａ間に複列の転動体５、５が収容され、これら複列の転動体５、５が保持器８、８によって転動自在に保持されている。

また、外方部材４と内方部材３との間に形成される環状空間の開口部にはシール９、１０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。さらに、外方部材４のインナー側の開口端部にカバー１１が装着され、外方部材４のインナー側の開口部が閉塞され、外部から雨水やダスト等が検出部に侵入するのを防止している。

なお、外方部材４のインナー側の開口部がカバー１１により閉塞されているため、基本的にはシール１０は不要であるが、ここでは、外方部材４のインナー側の端部にシール１０が装着されているので、軸受内部に封入されたグリースが漏洩するのをこのシール１０で密封することができる。すなわち、封入されたグリースはカバー１１内に流出することがないので、グリース封入量を最小限に抑えることができ、軽量化と低コスト化を図ることができると共に、運転中のグリースの撹拌による軸受の昇温を抑えることができる。

なお、本実施形態では、複列の転がり軸受２として、転動体５、５をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、第３世代の構造を例示したが、これに限らず、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２世代構造であっても良いし、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された第４世代構造の車輪用軸受装置であっても良い。

本実施形態では、内輪７の外径にエンコーダリング１２が圧入されている。このエンコーダリング１２は、円環状に形成された支持環１３と、この支持環１３の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１４とで構成されている。この磁気エンコーダ１４は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、本発明では、ゴム磁石からなる磁気エンコーダ１４を例示したが、これに限らず、周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化する構成であれば良く、例えば、複数の透孔や凹凸が形成された鋼板製のものであっても良いし、磁極Ｎ、Ｓが焼結合金で形成されたものでも良い。また、プラスチック磁石が接合されたものでも良い。

カバー１１は外方部材４のインナー側の開口端部に内嵌固定され、外方部材４の開口部が閉塞されている。このカバー１１は、合成樹脂製の有底円筒状のカバー本体１５と、このカバー本体１５の開口部に一体モールドされた芯金１６とからなる。

カバー本体１５は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の特殊エーテル系合成樹脂材から射出成形によって形成され、さらにＧＦ（ガラスファイバー）等の強化材が３０〜５０ｗｔ％添加されている。これにより、後述する回転速度センサ１８の感知性能に悪影響を及ぼさず、耐食性に優れ、強度・剛性が高くなり長期間に亘って耐久性を向上させることができる。なお、カバー本体１５は前述した材質以外にＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＡ６・１２、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。また、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等を例示することができる。

カバー本体１５は、外方部材４の端部内周に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に突出し、外方部材４のインナー側の端面に密着する鍔部および底部を備えている。そして、この底部の径方向外方部に軸方向に突出する取付部１７が一体に形成されている。取付部１７は、センサユニット１８が装着される円筒状の挿入部１７ａを備え、図示しない固定ボルトによってセンサユニット１８が固定されている。

また、芯金１６は、例えば、ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板等をプレス成形して断面Ｌ字形の円環状に形成されている。特に、この芯金１６は、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）で形成されるのが好ましい。

ここで、エンコーダリング１２の支持環１３は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、図２に拡大して示すように、内輪７に圧入される円筒状の嵌合部１３ａと、この嵌合部１３ａから径方向内方に延びる立板部１３ｂ、および嵌合部１３ａと立板部１３ｂの交差部に嵌合部１３ａのインナー側端部を重合して形成された突出部１３ｃを備えている。そして、立板部１３ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１４が加硫接着等で一体に接合されている。なお、突出部１３ｃの端面１９と磁気エンコーダ１４の側面１４ａとは軸方向に略面一に設定されている。なお、ここで、前記「略面一」とは、例えば、設計の狙い値であって、各部材の出来具合や接合時の誤差程度のものも含む意味であり、実質的に段差がない状態、すなわち、加工誤差や接着誤差等によって生じる段差は当然許容されるべきものである。

エンコーダリング１２の変形例として、図３（ａ）〜（ｃ）に示す。（ａ）に示すエンコーダリング２０は、基本的には、図２のエンコーダリング１２と磁気エンコーダ１４の接合部の構成が一部異なるだけで、その他の部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。このエンコーダリング２０は、円環状に形成された支持環１３と、この支持環１３の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ２１とで構成されている。

本実施形態では、磁気エンコーダ２１が、その固着力を高めるために、支持環１３の立板部１３ｂのインナー側の側面から外縁に回り込んで立板部１３ｂのインナー側の側面から外縁に回り込んで一体に接合され、磁気エンコーダ２１の側面２１ａと突出部１３ｃの端面１９とは軸方向に略面一に設定されている。

（ｂ）に示すエンコーダリング２２は、基本的には、（ａ）のエンコーダリング２０と磁気エンコーダ２１の側面２１ａの構成が一部異なるだけで、その他の部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。このエンコーダリング２２は、円環状に形成された支持環１３と、この支持環１３の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ２３とで構成されている。

本実施形態では、磁気エンコーダ２３が、その固着力を高めるために、立板部１３ｂのインナー側の側面から外縁に回り込んで一体に接合されると共に、磁気エンコーダ２３の側面２３ａは突出部１３ｃの端面１９から軸方向に凹んで接合されている。

（ｃ）に示すエンコーダリング２４は、円環状に形成された支持環２５と、この支持環２５の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ２６とで構成されている。支持環２５は、フェライト系のステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、内輪（図示せず）の外周面に圧入される円筒状の嵌合部２５ａと、この嵌合部２５ａから径方向外方に延びる立板部２５ｂ、および嵌合部２５ａと立板部２５ｂの交差部に嵌合部２５ａのインナー側端部を重合して形成された突出部２５ｃを備えている。そして磁気エンコーダ２６が、立板部２５ｂのインナー側の側面に一体に接合され、磁気エンコーダ２６の側面２６ａと突出部２５ｃの端面１９とは軸方向に略面一に設定されている。

次に、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、前述したエンコーダリングの圧入方法について説明する。（ａ）、（ｂ）は、図２に示したエンコーダリング１２の圧入方法を示している。（ａ）に示すように、エンコーダリング１２における支持環１３の突出部１３ｃと磁気エンコーダ１４の側面１４ａに円環状の圧入治具２７を対向させる。この圧入治具２７の押圧面２７ａは、磁気エンコーダ１４に干渉しないように、径方向に重合された突出部１３ｃの厚さに設定されている。そして、（ｂ）に示すように、この圧入治具２７の押圧面２７ａを支持環１３の突出部１３ｃの側面１９に当接させた状態で軸方向に所望のストロークだけ押圧することによって内輪７の外周面に圧入固定される。

ここで、支持環１３の突出部１３ｃが嵌合部１３ａの端部を重合して形成されているため、その側面１９は円弧状に形成されている。この側面１９に圧入治具２７の押圧面２７ａを当接させて軸方向に圧入されるため、面同士の接触に比べ、こじれた状態で支持環１３を押圧することはなく、エンコーダリング１２の嵌合面、すなわち、支持環１３の嵌合部１３ａの内径面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリング１２の変形を抑えて検出精度の低下を防止したエンコーダリング１２の圧入方法を提供することができる。

また、圧入治具２７の押圧面２７ａが磁気エンコーダ１４に干渉しないように形成されているため、押圧による打ち傷等を防止して磁気エンコーダ１４の損傷のリスクを軽減すると共に、押圧時のゴム磁石の弾性変形による位置決め精度の低下を防止し、信頼性の向上を図ることができる。

（ｃ）、（ｄ）は、図３（ｃ）に示したエンコーダリング２４の圧入方法を示している。（ｃ）に示すように、エンコーダリング２４における支持環２５の突出部２５ｃと磁気エンコーダ２６の側面２６ａに円環状の圧入治具２８を対向させる。この圧入治具２８の押圧面２８ａは、磁気エンコーダ２６に干渉しないように、突出部２５ｃの厚さに設定され、磁気エンコーダ２６に対向する部分に凹所２８ｂが形成されている。そして、（ｄ）に示すように、この圧入治具２８の押圧面２８ａを支持環２５の突出部２５ｃの側面１９に当接させた状態で軸方向に所望のストロークだけ押圧することによって内輪７の外周面に圧入固定される。

これにより、前述した本実施形態と同様、エンコーダリング２４の嵌合面となる支持環１５の嵌合部２５ａの内径面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるエンコーダリング２４の変形を抑えて検出精度の低下を防止すると共に、磁気エンコーダ２６の押圧による打ち傷等を防止して損傷のリスクを軽減し、押圧時のゴム磁石の弾性変形による位置決め精度の低下を防止して信頼性の向上を図ることができる。

図５は、図３（ｃ）に示したエンコーダリング２４を備えた密封装置２９である。この密封装置２９は、互いに対向配置されたスリンガ２５と環状のシール板３０とからなる、所謂パックシールを構成している。このスリンガ２５は、前述したエンコーダリング２４の支持環２５と基本的には同じ構成のため、各部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

シール板３０は、外方部材（図示せず）に装着された芯金３１と、この芯金３１に加硫接着等によって一体に接合されたシール部材３２とを備えている。芯金３１は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材の端部内周に圧入された円筒部３１ａと、この円筒部３１ａの端部から径方向内方に延びる内径部３１ｂとを備えている。

シール部材３２はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の弾性部材からなり、芯金３１の内径部３１ｂの内縁部に回り込んで接合された基部３２ａから芯金３１の円筒部３１ａの内周面を介して円筒部３１ａに亙って接合されている。このシール部材３２は、基部３２ａから径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３２ｂと、このサイドリップ３２ｂの内径側に二股状に形成されたダストリップ３２ｃおよびグリースリップ３２ｄを備えている。そして、サイドリップ３２ｂは、スリンガ２５の立板部２５ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、ダストリップ３２ｃとグリースリップ３２ｄは、スリンガ２５の嵌合部２５ａに所定の径方向シメシロをもって摺接されている。

また、芯金３１の円筒部３１ａの先端部の外径が縮径して薄肉に形成され、シール部材３２がこの先端部の外表面を覆うように回り込んで固着されてパッキン部３２ｅが形成され、外周面が外方部材の端部内周に弾性密着される、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、外方部材と芯金３１の嵌合部の気密性を高めることができる。

本実施形態では、シール部材３２がダストリップ３２ｃとグリースリップ３２ｄを備え、スリンガ２５の嵌合部２５ａに所定の径方向シメシロをもって摺接されているので、ダストリップ３２ｃとグリースリップ３２ｄの緊迫力によってシール板３０とスリンガ２５を予め組み立てて一体化することができ、密封装置２９の組立作業を簡素化できると共に、シール部材３２の各リップが露出せず、工程中に損傷するのを防止することができ、品質の信頼性を向上させることができる。

さらに、シール部材３２の基部３２ａにはアウター側に突出する凸部３２ｆが一体に形成されている。この凸部３２ｆにより、密封装置２９を積層して取り扱う場合、下段の密封装置２９の磁気エンコーダ２６に凸部３２ｆが衝合して磁気エンコーダ２６と上段の密封装置２９の芯金３１の内径部３１ｂとの間に隙間が形成される。これにより、磁気エンコーダ２６の磁力による芯金３１に対する吸着力が極めて小さくなり、密封装置２９は互いの間にてスムーズに離れ、組み合わせられたシール板３０とスリンガ２５とがずれたり、外れたりするようなことがなくなる。

なお、シール部材３２の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

次に、図６（ａ）、（ｂ）を用いて、密封装置２９の圧入方法を説明する。圧入治具３３は、磁気エンコーダ２６に干渉しないように、磁気エンコーダ２６に対向する部分に凹所３３ｃが形成されている。そして、圧入治具３３の押圧面３３ａ、３３ｂをシール部材３２のパッキン部３２ｅの端面と、スリンガ２５の突出部２５ｃの側面１９にそれぞれ対向させ、（ｂ）に示すように、この圧入治具３３を、シール部材３２のパッキン部３２ｅの端面と、スリンガ２５の突出部２５ｃの側面１９に当接させた状態で軸方向に所望のストロークだけ押圧することによって外方部材３４と内輪３５との間に形成される開口部に圧入固定される。

これにより、スリンガ２５の嵌合面となる嵌合部２５ａの内径面と偏心なく同一直線上に圧入荷重がかかり、圧入によるスリンガ２５の変形を抑えて検出精度の低下を防止すると共に、磁気エンコーダ２６の押圧による打ち傷等を防止して損傷のリスクを軽減し、押圧時のゴム磁石の弾性変形による位置決め精度の低下を防止して信頼性の向上を図ることができる。

なお、ここでは、シール部材３２のパッキン部３２ｅの端面とスリンガ２５の突出部２５ｃの側面１９が略面一に設定されている。これにより、圧入治具３３の押圧面３３ａ、３３ｂを研削加工等で面一に形成することができ、加工性が向上すると共に、寸法精度を高めることができ、密封装置２９の位置決め精度を向上させることができる。なお、シール部材３２のパッキン部３２ｅの端面とスリンガ２５の突出部２５ｃの側面１９が略面一に設定されていない場合は、圧入治具３３の磁気エンコーダ２６に対向する部分に凹所３３ｃを形成すれば良く、押圧面３３ａ、３３ｂをそれぞれの平面差に対応して段差を設定すれば良い。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係るエンコーダリングの圧入方法は、鋼板からプレス加工によって形成される支持環にエンコーダが一体に設けられた自動車等の車輪の回転速度を検出するエンコーダリングに適用することができる。

１ハブ輪
１ａ、７ａ内側転走面
１ｂ小径段部
１ｃ加締部
２複列の転がり軸受
３内方部材
４、３４外方部材
４ａ外側転走面
４ｂ車体取付フランジ
５転動体
６車輪取付フランジ
６ａハブボルト
６ｂ基部
７、３５内輪
８保持器
９、１０シール
１１カバー
１２、２０、２２、２４エンコーダリング
１３、２５支持環
１３ａ、２５ａ嵌合部
１３ｂ、２５ｂ立板部
１３ｃ、２５ｃ突出部
１４、２１、２３、２６磁気エンコーダ
１４ａ、２１ａ、２３ａ、２６ａ磁気エンコーダの側面
１５カバー本体
１６、３１芯金
１７取付部
１７ａ挿入部
１８センサユニット
１９突出部の端面
２７、２８、３３圧入治具
２７ａ、２８ａ、３３ａ、３３ｂ圧入治具の押圧面
２８ｂ、３３ｃ圧入治具の凹所
２９密封装置
３０シール板
３１ａ芯金の円筒部
３１ｂ芯金の内径部
３２シール部材
３２ａシール部材の基部
３２ｂサイドリップ
３２ｃダストリップ
３２ｄグリースリップ
３２ｅシール部材のパッキン部
３２ｆシール部材の凸部
５１エンコーダリング
５２支持環
５２ａ、５６ａ嵌合部
５２ｂ立板部
５３、６５磁気エンコーダ
５４内輪
５５外方部材
５５ａ外方部材の端面
５６保護カバー
５６ｂ鍔部
５６ｃ底部
５７芯金
５８回転速度センサの検出部
５９リブ
６０、６７圧入治具
６１密封装置
６２環状芯金
６２ａ円筒状芯金部
６２ｂ環状芯金部
６３スリンガ
６３ａ円筒状スリンガ部
６３ｂ環状スリンガ部
６４環状シール部材
６６突出部
Ａ突出部と磁気エンコーダの側面との軸方向隙間
Ｂ環状芯金部の外側面
Ｃ円筒状スリンガ部の先端
Ｄ環状芯金の内側面

Claims

車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に使用され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングの圧入方法において、
前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の回転側部材に圧入され、円環状に形成された支持環と、
周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、
前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記回転側部材に圧入される円筒状の嵌合部と、
この嵌合部から径方向に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、
前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられる共に、前記支持環の突出部の側面に圧入治具の押圧面を当接させた状態で軸方向に圧入されることを特徴とするエンコーダリングの圧入方法。
車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受に装着され、前記車輪の回転速度を検出するエンコーダリングを備えた密封装置の圧入方法において、
前記密封装置が、互いに対向配置された環状のシール板とエンコーダリングとからなり、
前記シール板が、外方部材の内周面に圧入された芯金と、
この芯金に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、
このサイドリップの内径側に二股状に形成されたダストリップおよびグリースリップを備え、
前記エンコーダリングが、前記車輪用軸受の内方部材に装着され、円環状に形成された支持環と、
周方向に特性が交互に、かつ等間隔に変化するエンコーダとで構成され、
前記支持環が、鋼板から断面Ｌ字状に形成され、前記内方部材の外周面に圧入される円筒状の嵌合部と、
この嵌合部から径方向外方に延びる立板部、およびこの立板部と前記嵌合部の交差部に、当該嵌合部の端部を重合して形成された突出部を備え、
前記立板部の側面に前記エンコーダが設けられ、前記サイドリップが、前記エンコーダリングの支持環の立板部に軸方向シメシロをもって摺接されると共に、
前記ダストリップとグリースリップが、前記支持環の嵌合部に径方向シメシロをもって摺接されるパックシールで構成されると共に、
圧入治具の押圧面を前記シール板の端面と前記支持環の突出部の側面にそれぞれ当接させた状態で軸方向に圧入されることを特徴とする密封装置の圧入方法。
前記エンコーダが、前記支持環の立板部の側面に一体に接合され、エラストマに磁性体粉が混入されて周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダで構成されると共に、前記圧入治具が前記エンコーダに干渉しないように、当該エンコーダに対向する部分に凹所が形成されている請求項２に記載の密封装置の圧入方法。
前記シール板の端面と前記支持環の突出部の側面が略面一に設定されている請求項２または３に記載の密封装置の圧入方法。
前記支持環の側面が円弧状に形成されている請求項２に記載の密封装置の圧入方法。