JP2019173822A - センサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法 - Google Patents
センサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】円盤部に薄肉の仕切壁を有する保護カバーの射出成形において、前記仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できながら、設計の自由度を向上する。【解決手段】保護カバー１は、磁気エンコーダ及び磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁５が形成され合成樹脂製の円盤部２と、円盤部２から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部４とを含み、合成樹脂の射出成形により成形されたものであり、仕切壁５の径方向外側に位置する、円盤部２の外周面２Ａ、又は円盤部２に繋がる円筒部３の外周面３Ａに、前記射出成形によるゲート痕がある。仕切壁５の近傍である、仕切壁５の径方向外側にゲートを備えていることから、射出成形工程で射出成形金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させた際に、仕切壁５に充填末端ウェルドが発生しない。【選択図】図４
Description
本発明は、軸受の外輪に取り付けて磁気エンコーダを被うカップ状の保護カバーに関わり、さらに詳しくは、前記磁気エンコーダに対向する磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーに関する。
自動車に広く普及している、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システムは、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。
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、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軸受の軸方向の一端部の内輪に取り付け、保護カバーを軸受の軸方向の一端部の外輪に取り付けて密封するように構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された発明の保護カバーは、合成樹脂で有蓋円筒状に形成された保護カバー（１）に、円盤部（本体部３Ａ）から内方へ突出する、磁気エンコーダ（１６）の回転を検知するための磁気センサ（Ａ）を保持するセンサホルダ部（３Ｂ）を設けている。
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、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軸受の軸方向の一端部の内輪に取り付け、保護カバーを軸受の軸方向の一端部の外輪に取り付けて密封するように構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された発明の保護カバーは、合成樹脂で有蓋円筒状に形成された保護カバー（１）に、円盤部（本体部３Ａ）から内方へ突出する、磁気エンコーダ（１６）の回転を検知するための磁気センサ（Ａ）を保持するセンサホルダ部（３Ｂ）を設けている。
特許文献１に記載された発明の保護カバーの使用状態において、磁気センサ（Ａ）は、保護カバー（１）に一体形成された薄肉の仕切壁（Ｂ）を隔てて磁気エンコーダ（１６）に対向する。
このような仕切壁（Ｂ）を有する保護カバー（１）を用いることにより、前記仕切壁が無い、円盤部に厚み方向に貫通するセンサ取付穴が設けられた保護カバーのように、センサ取付穴を形成する壁面及び磁気センサ間にＯリング等のゴム製のシール部材を組み込む必要がない。
また、特許文献１のような前記仕切壁を有する保護カバーを前記軸受装置に設けることにより、軸受の軸方向の一端部が密封されて前記磁気エンコーダに小石や泥水等が当たらないことから前記磁気エンコーダの破損を防止でき、前記磁気エンコーダ周りのシール部材が不要になることから摺動抵抗の低減により前記軸受装置の回転トルクを低減できるとともに、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
このような仕切壁（Ｂ）を有する保護カバー（１）を用いることにより、前記仕切壁が無い、円盤部に厚み方向に貫通するセンサ取付穴が設けられた保護カバーのように、センサ取付穴を形成する壁面及び磁気センサ間にＯリング等のゴム製のシール部材を組み込む必要がない。
また、特許文献１のような前記仕切壁を有する保護カバーを前記軸受装置に設けることにより、軸受の軸方向の一端部が密封されて前記磁気エンコーダに小石や泥水等が当たらないことから前記磁気エンコーダの破損を防止でき、前記磁気エンコーダ周りのシール部材が不要になることから摺動抵抗の低減により前記軸受装置の回転トルクを低減できるとともに、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
特許文献１に記載された発明のようなセンサホルダ部を有する保護カバーは、前記特徴を有するものである。
しかしながら、磁気センサの検出精度を向上する観点から仕切壁の厚みが０．３〜０．８ｍｍ程度と薄く、本体部の厚みと仕切壁の厚みとの相対差が大きいとともに、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂等の繊維強化樹脂で成形されることが多いため、射出成形において本体部を形成する成形空間内から仕切壁を形成する成形空間内に合成樹脂の溶融材料を充填した際に、成形品の仕切壁の一部は合成樹脂の溶融材料が最後に充填され（充填末端）、また仕切壁の一部に周囲からの合成樹脂の溶融材料の合流部が発生する（ウェルド）。従って、本体部と仕切壁を一体成形すると、仕切壁の一部に充填末端ウェルドが発生する。
しかしながら、磁気センサの検出精度を向上する観点から仕切壁の厚みが０．３〜０．８ｍｍ程度と薄く、本体部の厚みと仕切壁の厚みとの相対差が大きいとともに、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂等の繊維強化樹脂で成形されることが多いため、射出成形において本体部を形成する成形空間内から仕切壁を形成する成形空間内に合成樹脂の溶融材料を充填した際に、成形品の仕切壁の一部は合成樹脂の溶融材料が最後に充填され（充填末端）、また仕切壁の一部に周囲からの合成樹脂の溶融材料の合流部が発生する（ウェルド）。従って、本体部と仕切壁を一体成形すると、仕切壁の一部に充填末端ウェルドが発生する。
薄肉の仕切壁の一部に充填末端ウェルドが発生することを防止するため、特許文献２の保護カバー（１）は、例えば、円盤部（本体部３Ａ）の中心（Ｏ）に位置するピンゲート（特許文献２の図５参照）に対応する位置（Ｆ）から仕切壁（Ｂ）を含むセンサホルダ部（３Ｂ）に対応する位置に向って幅寸法が徐々に大きくなる略扇形状の厚肉部（６）を設けている（特許文献２の図２、並びに図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
保護カバー（１）の円盤部（本体部３Ａ）に厚肉部（６）を設けることにより、射出成形金型のキャビティ（Ｃ）において仕切壁（Ｂ）を形成する薄肉部（４）に合成樹脂の溶融材料（Ｐ）を優先的に充填できる。それにより、薄肉の仕切壁（Ｂ）に充填末端ウェルドが発生しないので、薄肉の仕切壁（Ｂ）の気密性の低下や強度低下を阻止できるという特徴がある。
保護カバー（１）の円盤部（本体部３Ａ）に厚肉部（６）を設けることにより、射出成形金型のキャビティ（Ｃ）において仕切壁（Ｂ）を形成する薄肉部（４）に合成樹脂の溶融材料（Ｐ）を優先的に充填できる。それにより、薄肉の仕切壁（Ｂ）に充填末端ウェルドが発生しないので、薄肉の仕切壁（Ｂ）の気密性の低下や強度低下を阻止できるという特徴がある。
しかしながら、特許文献２に記載された発明のセンサホルダ部を有する保護カバー（１）は、前記形状の厚肉部（６）が他の部品と干渉しないようにする制約があることから、厚肉部（６）を所要の大きさに設定できない場合がある。その場合には所期の性能を得ることができないので、設計の自由度が低下する。
以上のとおり、特許文献２に記載された発明のセンサホルダ部を有する保護カバー（１）は前記特徴を有するものであるが、設計の自由度を向上するという観点から見ると改良の余地がある。
以上のとおり、特許文献２に記載された発明のセンサホルダ部を有する保護カバー（１）は前記特徴を有するものであるが、設計の自由度を向上するという観点から見ると改良の余地がある。
上述の背景に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、円盤部に薄肉の仕切壁を有する保護カバーの射出成形において、前記仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できながら、設計の自由度を向上することである。
本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバーは、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と、
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーであって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
合成樹脂の射出成形により成形されたものであり、
前記仕切壁の径方向外側に位置する、前記円盤部の外周面、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に、前記射出成形によるゲート痕があることを特徴とする（請求項１）。
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーであって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
合成樹脂の射出成形により成形されたものであり、
前記仕切壁の径方向外側に位置する、前記円盤部の外周面、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に、前記射出成形によるゲート痕があることを特徴とする（請求項１）。
このような保護カバーの構成によれば、射出成形によるゲート痕が、他の部分よりも薄肉の仕切壁の径方向外側に位置する、円盤部の外周面、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面にある。
したがって、保護カバーを射出成形で製造する際に用いる射出成形金型の合成樹脂の溶融材料を注入するゲートは、仕切壁の径方向外側の、円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置にある。それにより、他の部分よりも薄肉の仕切壁の近傍である、前記仕切壁の径方向外側にゲートを備えていることから、射出成形工程で射出成形金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させた際に、前記仕切壁に充填末端ウェルドが発生しない。
よって、射出成形で製造されたセンサホルダ部を有する保護カバーにおいて、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、保護カバーに、仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
したがって、保護カバーを射出成形で製造する際に用いる射出成形金型の合成樹脂の溶融材料を注入するゲートは、仕切壁の径方向外側の、円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置にある。それにより、他の部分よりも薄肉の仕切壁の近傍である、前記仕切壁の径方向外側にゲートを備えていることから、射出成形工程で射出成形金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させた際に、前記仕切壁に充填末端ウェルドが発生しない。
よって、射出成形で製造されたセンサホルダ部を有する保護カバーにおいて、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、保護カバーに、仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
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（請求項２）。
本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法は、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と、
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーの製造方法であって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
前記保護カバーを成形する射出成形金型は、
前記仕切壁の径方向外側の、前記円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置に、ゲートを備え、
前記射出成形金型を閉じて、前記金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させる射出成形工程と、
前記射出成形金型を開いて、固化した成形品を取り出す成形品取出し工程と、
を含むことを特徴とする（請求項３）。
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーの製造方法であって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
前記保護カバーを成形する射出成形金型は、
前記仕切壁の径方向外側の、前記円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置に、ゲートを備え、
前記射出成形金型を閉じて、前記金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させる射出成形工程と、
前記射出成形金型を開いて、固化した成形品を取り出す成形品取出し工程と、
を含むことを特徴とする（請求項３）。
このような製造方法によれば、射出成形金型の合成樹脂の溶融材料を注入するゲートを、仕切壁の径方向外側の、円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置に備えている。それにより、他の部分よりも薄肉の仕切壁の近傍である、前記仕切壁の径方向外側にゲートを備えていることから、射出成形工程で射出成形金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させた際に、前記仕切壁に充填末端ウェルドが発生しない。
よって、このような製造方法により製造されたセンサホルダ部を有する保護カバーにおいて、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、保護カバーに、仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
よって、このような製造方法により製造されたセンサホルダ部を有する保護カバーにおいて、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、保護カバーに、仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
ここで、前記ゲートは、サブマリンゲートであるのが好ましい実施態様である（請求項４）。
このような構成によれば、射出成用金型を開いて成形品を突き出す際にゲートが自動切断される。それにより後工程でゲートカットを行う必要が無いので、製造コストを低減できる。
このような構成によれば、射出成用金型を開いて成形品を突き出す際にゲートが自動切断される。それにより後工程でゲートカットを行う必要が無いので、製造コストを低減できる。
以上のような本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法によれば、センサホルダ部に厚み方向に貫通する貫通穴がなく、磁気センサ及び磁気エンコーダ間に合成樹脂製の仕切壁がある保護カバーにおいて、主に以下に示す作用効果を奏する。
（１）磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
（２）仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
（１）磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
（２）仕切壁を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバーの設計の自由度を向上できる。
次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
なお、本明細書において、軸受装置Ａの回転軸の方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」という。
また、軸受１１及び保護カバー１について、保護カバー１を軸受１１に装着した状態で、自動車の車体から車輪側に向かう軸方向に平行な方向を「外方」（図１、図４、図５、図８及び図９の矢印Ｃ１参照）、その反対方向を「内方」（図１、図４、図５、図８及び図９の矢印Ｃ２参照）という。
なお、本明細書において、軸受装置Ａの回転軸の方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」という。
また、軸受１１及び保護カバー１について、保護カバー１を軸受１１に装着した状態で、自動車の車体から車輪側に向かう軸方向に平行な方向を「外方」（図１、図４、図５、図８及び図９の矢印Ｃ１参照）、その反対方向を「内方」（図１、図４、図５、図８及び図９の矢印Ｃ２参照）という。
＜軸受装置＞
図１の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Ａは、外輪１３に対して内輪１２が回転する軸受１１の他に、磁気エンコーダ１６、保護カバー１、及び磁気センサ９、並びに軸受１１の外方（矢印Ｃ１参照）側端部に配置したシール部材１５等を備える。
図１の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Ａは、外輪１３に対して内輪１２が回転する軸受１１の他に、磁気エンコーダ１６、保護カバー１、及び磁気センサ９、並びに軸受１１の外方（矢印Ｃ１参照）側端部に配置したシール部材１５等を備える。
軸受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。
磁気エンコーダ１６は、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べたものであり、軸受１１の内方（矢印Ｃ２参照）側端部に位置する支持部材１７により内輪１２に固定される。
保護カバー１は、カップ状であり、軸受１１の内方側端部を密封するように外輪１３に取り付けられ、磁気センサ９を保持するセンサホルダ部４を有する。
保護カバー１のセンサホルダ部４に装着された磁気センサ９は、例えば厚みが０．３〜０．８ｍｍ程度である仕切壁５を隔てて磁気エンコーダ１６に対向し、磁気エンコーダ１６の回転を検知する。
図１の縦断面図のように、磁気センサ９による検出位置を径方向外寄りにすることにより、回転速度検出装置の検出精度を向上できる。
磁気エンコーダ１６は、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べたものであり、軸受１１の内方（矢印Ｃ２参照）側端部に位置する支持部材１７により内輪１２に固定される。
保護カバー１は、カップ状であり、軸受１１の内方側端部を密封するように外輪１３に取り付けられ、磁気センサ９を保持するセンサホルダ部４を有する。
保護カバー１のセンサホルダ部４に装着された磁気センサ９は、例えば厚みが０．３〜０．８ｍｍ程度である仕切壁５を隔てて磁気エンコーダ１６に対向し、磁気エンコーダ１６の回転を検知する。
図１の縦断面図のように、磁気センサ９による検出位置を径方向外寄りにすることにより、回転速度検出装置の検出精度を向上できる。
保護カバー１により、磁気センサ９は仕切壁５を隔てて磁気エンコーダ１６に対向し、保護カバー１には厚み方向に貫通する貫通穴がないので、Ｏリング等のシール部材を組み込む必要がない。
また、保護カバー１により軸受１１の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６に小石や泥水等が当たらないことから磁気エンコーダ１６の破損を防止できる。
さらに、保護カバー１により軸受１１の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６の内方側のシール部材が不要になるため、摺動抵抗の低減により軸受１１の回転トルクを低減できる。
さらにまた、保護カバー１がセンサホルダ部４を備えているので、磁気エンコーダ１６と磁気センサ９とのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
また、保護カバー１により軸受１１の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６に小石や泥水等が当たらないことから磁気エンコーダ１６の破損を防止できる。
さらに、保護カバー１により軸受１１の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６の内方側のシール部材が不要になるため、摺動抵抗の低減により軸受１１の回転トルクを低減できる。
さらにまた、保護カバー１がセンサホルダ部４を備えているので、磁気エンコーダ１６と磁気センサ９とのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
＜保護カバー＞
図１の縦断面図、図２の斜視図、図３の内方側から見た図、及び図４の図３における矢視Ｘ−Ｘ断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る保護カバー１は、樹脂と金属とのインサート射出成形で一体化された繊維強化合成樹脂製本体１Ａ及び金属製環体１Ｂからなる。
ここで、本体１Ａを成形する繊維強化合成樹脂としては、例えば、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１２等）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂に、ガラス繊維を２０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％含有したものを用いる。
また、金属製環体１Ｂは、低炭素鋼であるＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板を使用するのが望ましい。
図１の縦断面図、図２の斜視図、図３の内方側から見た図、及び図４の図３における矢視Ｘ−Ｘ断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る保護カバー１は、樹脂と金属とのインサート射出成形で一体化された繊維強化合成樹脂製本体１Ａ及び金属製環体１Ｂからなる。
ここで、本体１Ａを成形する繊維強化合成樹脂としては、例えば、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１２等）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂に、ガラス繊維を２０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％含有したものを用いる。
また、金属製環体１Ｂは、低炭素鋼であるＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板を使用するのが望ましい。
本体１Ａは、カップ状を成す円盤部２及び円筒部３、並びに円盤部２から内方へ突出するセンサホルダ部４からなる。
センサホルダ部４は、磁気センサ９を取り付けるための取付ボルトＢが螺合する、例えば真鍮であるナット１０を保持するとともに、磁気センサ９を挿入するセンサ取付穴４Ａを有し、センサホルダ部４の内方側の面には外方へ延びる肉盗み部Ｄがある。
円盤部２には、磁気エンコーダ１６及び磁気センサ９間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁５が形成されており、図２に示すように円筒部３の外周面３Ａには、後述する射出成形によるゲート痕ＧＭがある。
なお、射出成形金型のゲートの位置が、仕切壁５の径方向外側の、円盤部２の外周面２Ａである場合は、円盤部２の外周面２Ａにゲート痕ＧＭがある。
センサホルダ部４は、磁気センサ９を取り付けるための取付ボルトＢが螺合する、例えば真鍮であるナット１０を保持するとともに、磁気センサ９を挿入するセンサ取付穴４Ａを有し、センサホルダ部４の内方側の面には外方へ延びる肉盗み部Ｄがある。
円盤部２には、磁気エンコーダ１６及び磁気センサ９間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁５が形成されており、図２に示すように円筒部３の外周面３Ａには、後述する射出成形によるゲート痕ＧＭがある。
なお、射出成形金型のゲートの位置が、仕切壁５の径方向外側の、円盤部２の外周面２Ａである場合は、円盤部２の外周面２Ａにゲート痕ＧＭがある。
＜保護カバーの製造方法＞
（射出成形金型）
次に、図２ないし図４に示す保護カバー１の製造方法について、主に図５に示す射出成形金型ＩＭの縦断面図を参照して説明する。
図５の縦断面図は、図３における矢視Ｘ−Ｘ断面に相当するものであり、射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に合成樹脂の溶融材料Ｐを注入した後の状態を示している。
（射出成形金型）
次に、図２ないし図４に示す保護カバー１の製造方法について、主に図５に示す射出成形金型ＩＭの縦断面図を参照して説明する。
図５の縦断面図は、図３における矢視Ｘ−Ｘ断面に相当するものであり、射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に合成樹脂の溶融材料Ｐを注入した後の状態を示している。
射出成形金型ＩＭは、図４及び図５に示すように、仕切壁５の径方向外側の、円盤部２の外周面２Ａに対応する位置に、合成樹脂の溶融材料Ｐを注入するゲートＧであるサブマリンゲート６を備える。なお、ゲートＧの位置は、仕切壁５の径方向外側の円盤部２に繋がる円筒部３の外周面３Ａであってもよい
固定型１８には、センサホルダ部４の内方（矢印Ｃ２参照）側の面に肉盗み部Ｄを設けるための外方（矢印Ｃ１参照）へ突出する柱部Ｅ、及びナット１０を支持するための支持軸２０を備える。
固定型１８には、センサホルダ部４の内方（矢印Ｃ２参照）側の面に肉盗み部Ｄを設けるための外方（矢印Ｃ１参照）へ突出する柱部Ｅ、及びナット１０を支持するための支持軸２０を備える。
（射出成形工程）
先ず、図５の縦断面図において射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に合成樹脂の溶融材料Ｐを注入する前に、射出成形金型ＩＭを開いて、インサート品であるナット１０を固定型１８の支持軸２０にセットし、インサート品である金属製環体１Ｂを可動型１９にセットした後、射出成形機に取り付けられた射出成形金型ＩＭを型締めする。
次に、図５の縦断面図に示すように、合成樹脂の溶融材料Ｐをサブマリンゲート６から射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に充填する。
先ず、図５の縦断面図において射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に合成樹脂の溶融材料Ｐを注入する前に、射出成形金型ＩＭを開いて、インサート品であるナット１０を固定型１８の支持軸２０にセットし、インサート品である金属製環体１Ｂを可動型１９にセットした後、射出成形機に取り付けられた射出成形金型ＩＭを型締めする。
次に、図５の縦断面図に示すように、合成樹脂の溶融材料Ｐをサブマリンゲート６から射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内に充填する。
（成形品取出し工程）
次に、合成樹脂の溶融材料Ｐを冷却・固化させた後、可動型１９を開いて射出成形品を取り出す。
射出成形品である保護カバー１には、図２に示すゲート痕ＧＭが残る。保護カバー１の「ゲート痕」には、射出成形金型ＩＭから取り出した保護カバー１において、ゲート痕を機械加工等により除去した後の痕も含む。
次に、合成樹脂の溶融材料Ｐを冷却・固化させた後、可動型１９を開いて射出成形品を取り出す。
射出成形品である保護カバー１には、図２に示すゲート痕ＧＭが残る。保護カバー１の「ゲート痕」には、射出成形金型ＩＭから取り出した保護カバー１において、ゲート痕を機械加工等により除去した後の痕も含む。
以上のようなインサート射出成形を経て製造されたインサート成形品である保護カバー１において、ナット１０の周溝１０Ａに合成樹脂が入り込んでいるので、ナット１０の抜け止めがされる。
また、金属製環体１Ｂの外方（図４の矢印Ｃ１参照）側端部に円筒部３が回り込んでいるので、金属製環体１Ｂと繊維強化合成樹脂製本体１Ａは機械的に結合する。
また、金属製環体１Ｂの外方（図４の矢印Ｃ１参照）側端部に円筒部３が回り込んでいるので、金属製環体１Ｂと繊維強化合成樹脂製本体１Ａは機械的に結合する。
＜樹脂流動解析＞
プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して樹脂流動解析を行った。
プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して樹脂流動解析を行った。
（解析条件）
繊維強化合成樹脂の材料データをＰＡ６６にガラス繊維を５０重量％添加したものとし、射出流量を７０ｍｍ３／ｓ、成形条件を、樹脂温度を３００℃、金型温度を９５℃とした。
また、ゲート径を直径２ｍｍ、仕切壁５の厚みを０．３ｍｍとした。
繊維強化合成樹脂の材料データをＰＡ６６にガラス繊維を５０重量％添加したものとし、射出流量を７０ｍｍ３／ｓ、成形条件を、樹脂温度を３００℃、金型温度を９５℃とした。
また、ゲート径を直径２ｍｍ、仕切壁５の厚みを０．３ｍｍとした。
（実施例及び比較例）
図２ないし図４に示す保護カバー１について、図２及び図５のようにゲートＧをサブマリンゲート６としたものを実施例とし、図３の円盤部２の中心Ｏの内方側にピンゲートを配置したものを比較例とした。
図２ないし図４に示す保護カバー１について、図２及び図５のようにゲートＧをサブマリンゲート６としたものを実施例とし、図３の円盤部２の中心Ｏの内方側にピンゲートを配置したものを比較例とした。
（解析結果）
樹脂流動解析における実施例の充填時間分布を示すコンター図である図６により、実施例では仕切壁が最終充填位置ではなく、樹脂流動解析における比較例の充填時間分布を示すコンター図である図７により、比較例では仕切壁が最終充填位置であることが分かる。
すなわち、表１に示す解析結果のとおり、ゲート方式がピンゲートである比較例では、仕切壁内に充填末端ウェルドが有った。
それに対して、ゲート方式がサブマリンゲート６であり、ゲート位置が仕切壁５の径方向外側の円盤部２の外周面２Ａに対応する位置である実施例では、仕切壁内に充填末端ウェルドが無かった。
よって、図４及び図５に示すように、射出成形金型ＩＭのゲート位置を、他の部分よりも薄肉の仕切壁５の径方向外側とし、ゲート位置を仕切壁５の近傍にすることにより、仕切壁５に充填末端ウェルドが発生しないので、センサホルダ部４を有する保護カバー１において、仕切壁５の気密性の低下や強度低下を阻止できることが分かる。
樹脂流動解析における実施例の充填時間分布を示すコンター図である図６により、実施例では仕切壁が最終充填位置ではなく、樹脂流動解析における比較例の充填時間分布を示すコンター図である図７により、比較例では仕切壁が最終充填位置であることが分かる。
すなわち、表１に示す解析結果のとおり、ゲート方式がピンゲートである比較例では、仕切壁内に充填末端ウェルドが有った。
それに対して、ゲート方式がサブマリンゲート６であり、ゲート位置が仕切壁５の径方向外側の円盤部２の外周面２Ａに対応する位置である実施例では、仕切壁内に充填末端ウェルドが無かった。
よって、図４及び図５に示すように、射出成形金型ＩＭのゲート位置を、他の部分よりも薄肉の仕切壁５の径方向外側とし、ゲート位置を仕切壁５の近傍にすることにより、仕切壁５に充填末端ウェルドが発生しないので、センサホルダ部４を有する保護カバー１において、仕切壁５の気密性の低下や強度低下を阻止できることが分かる。
射出成形金型ＩＭのゲート方式はサブマリンゲート６に限定されるものではなく、図８の縦断面図に示すようなサイドゲート７、又は図９の縦断面図に示すような特殊ピンゲート８等であってもよい。
ただし、図５の縦断面図に示すようなサブマリンゲート６にすれば、特殊ピンゲート８よりも金型構造が簡単になり、サイドゲート７のように後工程でゲートカットを行う必要が無くなる。
ただし、図５の縦断面図に示すようなサブマリンゲート６にすれば、特殊ピンゲート８よりも金型構造が簡単になり、サイドゲート７のように後工程でゲートカットを行う必要が無くなる。
以上のような保護カバーの製造方法によれば、射出成形金型ＩＭの合成樹脂の溶融材料Ｐを注入するゲートＧを、仕切壁５の径方向外側の、円盤部２の外周面２Ａに対応する位置、又は円盤部２に繋がる円筒部３の外周面３Ａに対応する位置に備えている。それにより、他の部分よりも薄肉の仕切壁５の近傍である、仕切壁５の径方向外側にゲートＧを備えていることから、射出成形工程で射出成形金型ＩＭのキャビティＣ内にゲートＧから合成樹脂の溶融材料Ｐを注入して固化させた際に、仕切壁５に充填末端ウェルドが発生しない。
よって、このような製造方法により製造されたセンサホルダ部３を有する保護カバー１において、磁気センサ９及び磁気エンコーダ１６間の仕切壁５の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
よって、このような製造方法により製造されたセンサホルダ部３を有する保護カバー１において、磁気センサ９及び磁気エンコーダ１６間の仕切壁５の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、保護カバー１に、仕切壁５を形成する薄肉部に合成樹脂の溶融材料を優先的に充填するための厚肉部が無いことから、厚肉部が他の部品と干渉しないようにする制約が無いので、保護カバー１の設計の自由度を向上できる。
以上の実施の形態の記載はすべてすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。
１ 保護カバー
１Ａ 繊維強化合成樹脂製本体 １Ｂ 金属製環体
２ 円盤部 ２Ａ 外周面
３ 円筒部 ３Ａ 外周面
４ センサホルダ部 ４Ａ センサ取付穴
５ 仕切壁 ６ サブマリンゲート
７ サイドゲート ８ 特殊ピンゲート
９ 磁気センサ １０ ナット
１０Ａ 周溝 １１ 軸受
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
１６ 磁気エンコーダ １７ 支持部材
１８ 固定型 １９ 可動型
２０ 支持軸
Ａ 軸受装置 Ｂ 取付ボルト
Ｃ キャビティ Ｃ１ 外方
Ｃ２ 内方 Ｄ 肉盗み
Ｅ 柱部 Ｇ ゲート
ＧＭ ゲート痕 ＩＭ 射出成形金型
Ｐ 合成樹脂の溶融材料 Ｏ 円盤部の中心
１Ａ 繊維強化合成樹脂製本体 １Ｂ 金属製環体
２ 円盤部 ２Ａ 外周面
３ 円筒部 ３Ａ 外周面
４ センサホルダ部 ４Ａ センサ取付穴
５ 仕切壁 ６ サブマリンゲート
７ サイドゲート ８ 特殊ピンゲート
９ 磁気センサ １０ ナット
１０Ａ 周溝 １１ 軸受
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
１６ 磁気エンコーダ １７ 支持部材
１８ 固定型 １９ 可動型
２０ 支持軸
Ａ 軸受装置 Ｂ 取付ボルト
Ｃ キャビティ Ｃ１ 外方
Ｃ２ 内方 Ｄ 肉盗み
Ｅ 柱部 Ｇ ゲート
ＧＭ ゲート痕 ＩＭ 射出成形金型
Ｐ 合成樹脂の溶融材料 Ｏ 円盤部の中心
Claims (4)
- 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と、
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーであって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
合成樹脂の射出成形により成形されたものであり、
前記仕切壁の径方向外側に位置する、前記円盤部の外周面、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に、前記射出成形によるゲート痕があることを特徴とする、
センサホルダ部を有する保護カバー。 - 請求項１に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーを備えた軸受装置。
- 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と、
前記軸受の内方側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と、
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磁気センサと
を含む軸受装置に用いる、
前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーの製造方法であって、
前記保護カバーは、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁が形成され合成樹脂製の円盤部と、
前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
前記保護カバーを成形する射出成形金型は、
前記仕切壁の径方向外側の、前記円盤部の外周面に対応する位置、又は前記円盤部に繋がる円筒部の外周面に対応する位置に、ゲートを備え、
前記射出成形金型を閉じて、前記金型のキャビティ内に前記ゲートから合成樹脂の溶融材料を注入して固化させる射出成形工程と、
前記射出成形金型を開いて、固化した成形品を取り出す成形品取出し工程と、
を含むことを特徴とする、
センサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。 - 前記ゲートは、サブマリンゲートである、
請求項３記載のセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
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